У цій статті ми розглянемо наступні питання:
- Що таке автоматичний вимикач?
- Пристрій і принцип роботи автоматичного вимикача.
- Маркування та характеристики автоматичних вимикачів.
- Виберіть автоматичний вимикач.
1. Що таке автоматичний вимикач?
Автоматичний вимикач (автомат) – це комутаційний пристрій, призначений для захисту електричної мережі від надструмів, тобто від коротких замикань і перевантажень.
Визначення поняття «комутація» означає, що даний апарат може включати і вимикати електричні ланцюги, іншими словами, перемикати їх.
Автоматичні вимикачі оснащуються електромагнітної поїздкою, що захищає електричне замикання від короткого замикання, і комбінованим тригером – коли, крім електромагнітного випуску, використовується теплова поїздка, що захищає ланцюг від перевантаження.
Примітка: Відповідно до вимог Кодексу електроустановки побутові електричні мережі повинні бути захищені як від коротких замикань, так і від перевантажень, тому для захисту домашньої проводки слід використовувати автомати з комбінованим об’ємом.
Автоматичні вимикачі діляться на однополюсні (застосовуються в однофазних мережах), двополюсні (застосовуються в однофазних і двофазних мережах) і триполюсні (застосовуються в трифазних мережах), також є чотириполюсні автоматичні вимикачі (можуть застосовуватися в трифазних мережах з системою заземлення TN-S).
-
Пристрій і принцип роботи автоматичного вимикача.
На малюнку нижче показано пристрій автоматичного вимикача з комбінованим випуском, тобто має як електромагнітний, так і тепловий випуск.
1.2 – нижня і верхня гвинтові клеми для підключення проводу відповідно
3 — рухомий контакт; 4 — камера дугового пожежогасіння; 5 — гнучкий провідник (використовується для з’єднання рухомих частин автоматичного вимикача); 6 — електромагнітна котушка сповільнювача; 7 — електромагнітний сердечник-декуплер; 8 — теплове вивільнення (біметалевий пластик); 9 — механізм роз’єднувача; 10 — паличка управління; 11 — фіксатор (для монтажу машини на DIN-рейку).
Сині стрілки на малюнку показують напрямок потоку струму через автоматичний вимикач.
Основними елементами автоматичного вимикача є електромагнітні і теплові роздільники:
Електромагнітний сповільнювач захищає електричне замикання від струмів короткого замикання. Він являє собою котушку (6) з розташованим в її центрі сердечником (7), яка встановлена на спеціальній пружині, струм в нормальному режимі роботи, що проходить через котушку за законом електромагнітної індукції, створює електромагнітне поле який притягує сердечник всередині котушки, але сили цього електромагнітного поля недостатньо для подолання опору пружини, на якій встановлена сердечник.
При короткому замиканні струм в електричному ланцюзі моментально збільшується до величини, в кілька разів перевищує номінальний струм автоматичного вимикача, цей струм короткого замикання, проходячи через котушку електромагнітного вимикача, збільшує електромагнітне поле, що діє на активну зону, до такого значення, що його сили втягування досить для подолання опору пружини, що рухається всередині котушки, сердечник розмикає рухливий контакт автоматичного вимикача знеструмлення ланцюг:
У разі короткого замикання (т. Е. Миттєвого збільшення струму в кілька разів) електромагнітний ланцюг за частки секунди вимикає електричний ланцюг.
Тепловий спрацьовування захищає електричний ланцюг від струмів перевантаження. Перевантаження може виникнути при включенні в мережу електрообладнання із загальною ємністю, що перевищує допустиме навантаження даної мережі, що в свою чергу може привести до перегріву проводів, руйнування ізоляції електропроводки і виходу її з ладу.
Тепловий вивільнювач являє собою біметалічну пластину (8). Біметалічна пластина – це пластина, спаяна з двох пластин різних металів (метал «А» і метал «Б» на малюнку нижче), що мають різний коефіцієнт розширення при нагріванні.
При проходженні струму, що перевищує номінальний струм автоматичного вимикача, через біметалічну пластину починає нагріватися, в той час як метал «Б» має більш високий коефіцієнт розширення при нагріванні, тобто при нагріванні він розширюється швидше, ніж металева «А», що призводить до кривизни біметалічної пластини, згинаючи її впливає на механізм випуску (9), який розмикає рухомий контакт (3).
Час спрацьовування теплової поїздки залежить від величини перевищення струму електричної мережі номінального струму ланцюга, чим більше це перевищення, тим швидше буде працювати сповільнювач.
Як правило, тепловий вимикач спрацьовує при струмах, що в 1, 13-1, 45 рази перевищують номінальний струм автоматичного вимикача, в той час як при струмі, що перевищує номінальний струм в 1, 45 рази, тепловий вимикач відключить ланцюг через 45 хвилин – 1 годину.
Час спрацьовування автоматичних вимикачів визначається їх часо-струмовими характеристиками (ТЕХ)
При відключенні будь-якого автоматичного вимикача під навантаженням на рухомому контакті (3) утворюється електрична дуга, яка руйнівно діє на сам контакт, і чим вище відключається струм, тим потужніше електрична дуга і тим більше її руйнівна дія. Щоб мінімізувати пошкодження від електричної дуги в автоматичному вимикачі, її направляють в камеру дугового пожежогасіння (4), яка складається з роздільної, паралельно монтуються пластини, що потрапляють між цими Пластинчаста електрична дуга подрібнюється і загасає.
3. Маркування та характеристики автоматичних вимикачів.
VA47-29 – тип і серія автоматичного вимикача
Номінальний струм – це максимальний струм електричної мережі, при якому автоматичний вимикач здатний тривалий час працювати без аварійного відключення ланцюга.
Нормативні значення номінальних струмів вимикача: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.
Номінальна напруга — максимальна напруга мережі, на яку розрахований автоматичний вимикач.
ДКК – гранична затворна здатність автоматичного вимикача. На цьому малюнку показаний максимальний струм короткого замикання, який здатний вивести з ладу даний автоматичний вимикач при збереженні його працездатності.
У нашому випадку ACL вказується на 4500 A (Ampere), що означає, що при струмі короткого замикання (c.z.) менше або дорівнює 4500 A, автоматичний вимикач здатний розімкнути електричний вимикач і залишитися в справному стані, якщо струм к.з. перевищує цей показник, з’являється можливість розплавити рухливі контакти машини і приварити їх один до одного.
Характеристика відгуку – визначає діапазон спрацьовування електромагнітного вимикача автоматичного вимикача.
Наприклад, в нашому випадку автомат з характеристикою «С» свого відгуку коливається в межах 5 · In до 10· Ін включно. (In – номінальний струм автоматичного вимикача), тобто від 5 * 32 = 160А до 10 * 32 + 320, це означає, що наша схема забезпечить миттєве відключення ланцюга вже при струмах 160 – 320 А.
Характеристика відгуку є одним з параметрів часо-струмових характеристик автоматичних вимикачів для отримання додаткової інформації про який читайте в статті: “Час-струмові характеристики (VTX) автоматичних вимикачів”
Примітка:
- Стандартними характеристиками відгуку (передбачені ГОСТ Р 50345-2010) є характеристики «В», «С» і «Д»;
- Сфера застосування вказана в таблиці за усталеною практикою, але вона може бути різною в залежності від окремих параметрів конкретних електричних мереж.
4. Вибір автоматичного вимикача
Примітка: Повну методику розрахунку і вибору автоматичних вимикачів дивіться в статті: “Розрахунок електричної мережі і вибір пристроїв захисту”
Вибір верстата здійснюється за такими критеріями:
— За кількістю полюсів: одно- і двополюсні використовуються для однофазної мережі, три- і чотириполюсні — в трифазній.
– Номінальна напруга: номінальна напруга автоматичного вимикача повинна бути більше або дорівнює номінальна напруга ланцюга, що захищається ним:
Unom. AB⩾ Unom. networks.
– За номінальним струмом: Визначити необхідний номінальний струм автоматичного вимикача можна одним з наступних чотирьох способів:
- За допомогою нашого калькулятора для розрахунку машини по потужності.
- За допомогою нашого калькулятора для розрахунку автоматичного перетину кабелю.
- Використовуючи наступну таблицю:
- Розрахувати самостійно за методикою, наведеною в статті: “Розрахунок електричної мережі і вибір пристроїв захисту”
– Вибираємо характеристику відгуку: часто характеристика спрацьовування автоматичного вимикача вибирається виходячи з призначення захищеної ним мережі (згідно з таблицею характеристик відгуку вище), однак обраний таким чином автоматичний пристрій може не забезпечити своєчасне відключення ланцюга при короткому замиканні, характеристику спрацьовування необхідно визначати методом, наведеним тут.
Ви вважаєте цю статтю корисною? А може, у вас залишилися питання? Пишіть в коментарях!
Не знайшли на сайті ніяких статей на цікаву для вас тему електрики? Напишіть нам тут. Ми обов’язково вам відповімо.
↑ На початок сторінки