Как включаются автоматы отключающие при перегрузках?

Как предотвратить перегрузку электросети и отключение автомата

Многие сталкиваются с ситуацией, когда при включении нескольких мощных потребителей в квартирах, дачах, в офисах и загородных домах автомат отключается по перегрузке.

До недавнего времени простого решения этой проблемы не существовало. Требовалось покупать дополнительную электрическую мощность, что очень дорого, а зачастую — невозможно. Или устанавливать реле приоритета, что связано со значительными временными затратами на прибор, на переделку проводки, электрощита и последующий ремонт помещений.

Однако, появились бытовые приборы, решающие сложную проблему без лишних затрат.

Оптимизаторы нагрузки на электросеть, например, OEL-820 — новый вид реле приоритета, предназначенный для эффективного снижения мощности, потребляемой энергоемкой бытовой техникой, предотвращения перегрузки и отключения автомата.

Новые приборы не требует специалиста для установки и легко подключается к сети.

Инновационная идея изобретения заключается в перераспределении электрической мощности между парой потребителей в зависимости от их приоритета.

Реле приоритета OEL-820

Принцип действия — автоматическое дистанционное отключение неприоритетного потребителя на время работы приоритетного.

Прибор состоит из блока A для подключения приоритетного потребителя и блока B для неприоритетного.

Передача команд между блоками: по радиоканалу. Важно заметить, что приоритетный потребитель никогда не отключается, что не прерывает работу его автоматики — термостата, таймера и т.д. Отключается лишь неприоритетный потребитель.

Несколько примеров использования.

При переходе приоритетного электроконвектора А в режим нагрева (в первой комнате), неприоритетный электроконвектор В (во второй комнате), отключается. Как только температура в первой комнате достигнет заданного значения, приоритетный электроконвектор отключит нагрев. В этом случае неприоритетный электроприбор продолжит работу.

Энергопотребление пары киловаттных электроконвекторов, составит всего 1 кВт. Соответственно, четыре киловаттных электроконвектора будут потреблять всего 2 кВт!

Подключение электроконвекторов в одном помещении.

Схема работы электроприборов такая же, как в первом примере. Фазы рабочих циклов электроконвекторов сдвинуты относительно друг друга, а суммарное потребление не превысит потребления одного из них. Каждый электроконвектор отапливает свою зону, поэтому их одновременная работа не требуется — достаточно попеременной работы.

При включении приоритетного электрочайника А в кухне, неприоритетный электроконвектор В в комнате, отключается. Как только чайник отключится, обогреватель продолжит работу.

При включении приоритетного скважинного насоса А неприоритетный накопительный водонагреватель В отключается на время наполнения мембранного бака водой. Как правило, это меньше минуты. При отключении насоса автоматикой насосной станции работа водонагревателя возобновится.

При включении приоритетной стиральной машины А неприоритетный электроконвектор отключается, высвобождая электрическую мощность. По окончании стирки работа нагревательного прибора будет продолжена.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Подписка на рассылку

• ВКонтакте
• Facebook
• ok
• Twitter
• YouTube
• Instagram
• Яндекс.Дзен
• TikTok

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.

Выбивает автомат в щитке — как определить, где происходит замыкание

Отправим материал на почту

• Причины срабатывания автоматического выключателя
• Причина №1 — перегрузка в домашней сети
• Причина №2 – неисправность бытовых приборов
• Причина №3 – неисправность AB
• Причина №4 – замыкание проводки
• Другие причины
• Заключение

Если выбило автомат в щитке, то этому можно дать только два разумных объяснения: где-то происходит короткое замыкание или возникает перегрузка в домашней сети. Конечно, устранение такой неполадки не терпит отлагательств, ведь жизнь современного homo sapiens неразрывно связана с электроэнергией на всех уровнях его деятельности (или бездеятельности). Чтобы определить место неисправности (причину аварии) нужно обладать пониманием ситуации – ясно представлять себе те участки, где это могло произойти.

Причины срабатывания автоматического выключателя

Может быть по крайней мере четыре основных причины, по которым вышибает автомат на электрическом щитке квартиры или дома. Ниже мы разберем эти ситуации по отдельности и рассмотрим способы устранения неполадок.

Причина №1 — перегрузка в домашней сети

Когда наблюдается перегрузка электрической цепи, то чаще всего выбивает вводной автомат, хотя это не обязательный показатель – все зависит от количества ампер на входном (основном) автомате и предохранительных устройств других цепей квартирной (домашней) электроустановки. Например, если вышибает 16 A автомат на входе, значит, остальные устройства имеют либо больший, либо одинаковый ампераж. Когда одинаковое количество ампер на всех автоматах, то защита работает неоднозначно, особенно при перегрузке, но, скорее всего, сработает более старый по сроку эксплуатации автомат.

Если выбивает вводный автомат, когда вы пытаетесь использовать в домашней сети электросварку, то в этом нет ничего удивительного – прибор попросту выполняет свою работу. Такая же ситуация может возникнуть, когда одновременно включены несколько бытовых электроприборов, например, бойлер, стиральная машина-автомат, духовка и т.п. По сути, AB защищает проводку от перегрева, но при этом он не понимает, действительно ли жилы нагрелись до такой степени, что это грозит оплавлением изоляции. Возможен такой вариант, что ваша домашняя разводка способна выдержать гораздо больше нагрузки, но у автомата этот показатель ограничен 16-ю амперами.

Это говорит о том, что необходимо заменить автоматы, как минимум, на 20-амперные и тогда проблема с перегрузкой будет решена. Но есть ли необходимость менять всю защиту, которая установлена в вашем электрическом щитке? Конечно, нет. В первую очередь, это касается вводного (общего) автомата, для которого 16 A оказалось недостаточно. Кроме него следует поменять AB на группу розеток, к которым обычно подключают мощные бытовые приборы. Таких цепей может быть две или три, так что менять защитное устройство нужно на каждую из них.

Не пытайтесь заменить внутренние автоматы на более мощные, оставив при этом вводный AB с прежним током. Подобное действие ничего не изменит, и общий автомат при перегрузке по-прежнему будет размыкать цепь.

Причина №2 – неисправность бытовых приборов

Вырубает вводный автомат в щитке в тех случаях, когда вы подключаете в сеть неисправные бытовые приборы. При этом может возникнуть неоднозначная ситуация, например, включили электрочайник или утюг, и в первые несколько секунд или даже минут все хорошо, но потом срабатывает защита. Вы выключаете этот прибор и все опять нормально, а при его подключении наблюдается все та же картина короткого замыкания в замедленном действии, но это только видимость, так как медленного КЗ не бывает. Так что же происходит, перегрузка сети или все-таки КЗ?

В нагревательных бытовых приборах может быть неисправной проводка, то есть изоляция на жилах от постоянного движения (утюг, фен) или перегрева разрушается. Получается, что короткое замыкание происходит не сразу, а лишь тогда, когда вы двигаете проводом или жилы чуть-чуть расширились от нагрева. Проблематичность такой ситуации в том, что жилы у шнура на электроприборе витые и КЗ может произойти от прикосновения одного волоска. При этом на щитке вырубает автоматы, но сам волосок обгорает и замыкание исчезает само по себе. То есть, если вы включите этот прибор заново – ничего не произойдет.

Видео описание

Автоматический выключатель: проверка при КЗ.

Безусловно, когда вы включает в розетку какой-либо из бытовых приборов и при этом сразу вырубает автомат, то все понятно – это устройство больше включать нельзя, так как оно нуждается в ремонте. Но как быть в случаях, описанных в предыдущем абзаце? Такой прибор обязательно нужно разбирать и искать причину короткого замыкания. Даже если там обгорел только волосок от шнура подключения, такое можно определить визуально, так как бесследно эти вещи не проходят.

Рекомендация: неисправность, вызывающую короткое замыкание в бытовом электроприборе, лучше всего искать мультиметром (тестером — ампервольтомметром).

Причина №3 – неисправность AB

Есть еще одна проблема, когда вырубает вводный автомат в щитке из-за его неисправности или износа. Это, хоть и очень редко, но все-таки случается, и никогда не следует сбрасывать такую возможность со счетов. То есть, срабатывание защиты в таком случае может выглядеть по-разному, например, AB обгорает, как это показано на верхней фотографии, и тогда все понятно – требуется замена. Но также внешние признаки неисправности могут отсутствовать, и тогда приходится поломать голову над происходящим. Как бы там ни было, дефект у прибора может возникнуть от регулярного (частого) срабатывания защиты, либо он долгое время проработал на пределе своих возможностей. Иногда даже случается такое, что AB либо не работает, либо выбивает чуть ли не сразу после его установки. Так что же происходит?

Из-за подгорания клемм может возникать несанкционированное срабатывание защиты, то есть контакты получаются толще, чем нужно, и AB срабатывает задолго до использования пределов собственных возможностей. Проверить такой автомат можно очень просто: возьмите пассатижи с проверенной изоляцией ручек, кусок медной проволоки сечением не более 0,75 мм и после того, как произойдет отключение, замкните верхнюю и нижнюю клемму прибора. Если медь не перегорит в течение 3-5 секунд, значит, проблема заключается именно в автомате и его нужно менять.

Причина №4 – замыкание проводки

Есть также вероятность короткого замыкания в электропроводке дома или квартиры и это, пожалуй, наиболее серьезная проблема, из-за которой срабатывает автоматическая защита. Причин, по которым возникает КЗ немало, но суть при этом одна: в каком-то месте нулевой и фазный провод соединились прямым контактом. К сожалению, не всегда удается выяснить, где именно произошла авария, и что данная проблема в самом деле возникла из-за этого. Установить такую причину, если нет визуальных указателей, можно таким же способом, как и проверка автомата: замкнуть верхнюю и нижнюю клеммы медной проволокой сечением не более 0,75 мм (если КЗ на проводке, проволока сразу сгорит).

Но такое жесткое тестирование – это крайний вариант и его лучше использовать только тем людям, кто хоть немного искушен в электрике. Если поступать по правилам, то для такой проверки используется тестер типа ампервольтомметра (можно даже мультиметр). Для этого отключите абсолютно все бытовые приборы из розеток и переведите все выключатели освещения в положение «выкл», чтобы цепь была чистой (любой включенный электроприбор её замыкает). Поставьте указатель мультиметра на какую-либо из отметок для измерения сопротивления (там есть значок Ω) – все эти функции ищите посредине внизу (на дисплее должна высветиться цифра «1»). Вставьте измерительные провода в верхний и средний разъем, а затем закоротите оба конца – показания будут ниже единицы, ближе к нулю (если показания изменились в таком порядке, значит, вы все сделали правильно).

Видео описание

Выбивает автомат в электрощите: причины, как устранить своими руками.

Начинайте проверять наличие короткого замыкания от счетчика, то есть, если КЗ присутствует, то на дисплее показания будут понижаться в сторону нуля. Теперь нужно выяснить, в какой именно цепи присутствует короткое, и для этого отключите все автоматы, а затем включайте их по одному, начиная с вводного, пока на дисплее значение «!» не изменится в меньшую сторону. Например, если это произойдет в цепи группы розеток, то придется вскрывать их по одной, пока не пропадет КЗ. Если не в одной из розеток нет замыкания, но тестер его определяет, значит, дело в проводке, ведущей от щитка к группе розеток. Конечно, не всегда можно легко добраться до провода – иногда приходится доставать его из стены, разрушая штукатурку, но другого выхода нет.

Возможны и другие варианты возникновения короткого замыкания, но это в тех случаях, когда в разводке существуют скрутки, которые обычно бывают в распределительной коробке (дозе) или даже прямо в штукатурке. Конечно, в дозе легче найти проблему, так как там достаточно попросту открыть коробку и все провода станут доступными для визуального осмотра. Короткое там, как правило, происходит из-за оплавления изоляции, если используют не тряпичную, а виниловую ленту. Также скрутка может закоротить в штукатурке и если это не проявилось на поверхности стены в виде черного пятна, то придется доставать старый провод, хотя электрики его, как правило, «хоронят» и рядом прокладывают новый.

Другие причины

Помимо основных четырех причин, указанных выше, из-за которых выбивает автоматы, могут быть и другие, встречающиеся крайне редко, но о них тоже следует знать. Если ни один из четырех перечисленных выше пунктов не подходит под вашу ситуацию, то не мешало бы проверить правильность подключения автоматов и сборки щитка. Как вы понимаете, вводный или общий AB отвечает за все остальную защиту, то есть от него не должна быть подключена ни одна розетка или осветительный прибор и это обязательное условие, хотя ним часто пренебрегают. Все автоматы, отвечающие за другие цепи, подключаются от вводного прибора. В свою очередь, к каждому групповому автомату тоже не должны быть подключены никакие другие провода, так как это может привести к разным нежелательным последствиям, в том числе, и срабатыванию AB.

Еще есть вероятность выбивания автомата при перегорании обычной лампы накаливания – защита воспринимает это, как короткое замыкание или перегрузку сети (непонятно). Но это не на что не повлияет – после такой мелкой аварии автомат будет работать правильно, без сбоев. Похожая ситуация может возникнуть с ТЭНовыми или открытыми спиральными электроплитками, но и здесь все сразу нормализуется.

AB может срабатывать при подключении стабилизатора в групповую цепь до или после вводного автомата. Проблема здесь, как правило, заключается в неправильном подключении и вам просто нужно внимательней перечитать инструкцию от завода-производителя. Похожая проблема может возникнуть, когда вы захотите использовать источник бесперебойного питания для своего домашнего компьютера. Здесь тоже важно следовать указаниям, указывающим на порядок подключения прибора в цепь.

Видео описание

Что делать, если выбивает автомат?

Заключение

Безусловно, такая проблема, когда по непонятным причинам выбивает автомат, может основательно испортить расположение духа, но не стоит нервничать – внимательно прочитайте эту статью и проанализируйте свою ситуацию. Решение найдется в любом случае, и если вы способны установить розетку или включатель своими руками, то справитесь и с этой проблемой, не прибегая к помощи электрика.

Принцип работы автоматического выключателя

Для защиты бытовых электрических цепей обычно используются автоматические выключатели модульной конструкции. Компактность, легкость монтажа и замены, в случае необходимости, объясняет их широкое распространение.

Внешне такой автомат представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка включения и выключения, сзади – фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу – винтовые клеммы. В данной статье рассмотрим принцип работы автоматического выключателя.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида. После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель. При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Категории автоматических выключателей: A, B, C и D

Автоматическими выключателями называются приборы, отвечающие за защиту электроцепи от повреждений, связанных с воздействием на нее тока большой величины. Слишком сильный поток электронов способен вывести из строя бытовую технику, а также вызвать перегрев кабеля с последующим оплавлением и возгоранием изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к пожару, Поэтому, в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок), эксплуатация сети, в которой не установлены электрические автоматы защиты, запрещена. АВ обладают несколькими параметрами, один из которых – время токовая характеристика автоматического защитного выключателя. В этой статье мы расскажем, чем различаются автоматические выключатели категории A, B, C, D и для защиты каких сетей они используются.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

• Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
• Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Защиту от перегрузок в таких линиях обеспечивает реле максимального тока, автоматический выключатель только предохраняет сеть от повреждений в результате воздействия сверхтоков короткого замыкания.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Это позволит соблюсти селективность защитных автоматов (избирательность), и при КЗ в одной из веток не будет происходить обесточивания всего дома.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы 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.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории 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.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Заключение

В этой статье мы рассмотрели время токовые характеристики защитных автоматов, классификацию этих устройств в соответствии с ПУЭ, а также разобрались, в каких цепях устанавливаются приборы различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какое защитное оборудование следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.