Автомат трехфазный: характеристики, назначение, подключение
Автоматы трехфазного типа (имеющие три полюса) устанавливаются на приводные электрические устройства высокой мощности для обеспечения соединения и экстренного разрыва цепи. Они предназначены для защиты электрической сети от сверхтоков. В сетях с переменным током устройства используются одновременно с выпрямителями. Многие модификации автоматов способны работать с контроллерами. Наиболее мощные модели подходят для электростанций.
У проводных модификаций устройства имеется стабилизатор. Автоматы оснащены триодами, предназначенными для передачи сигнала на центральный блок аппарата. Регуляторы у разных модификаций применяются одно- и двухканального типа. В качестве защиты системы используются изоляторы с обкладками. Для увеличения мощности трехфазного автомата устанавливают специальные преобразователи.
Подключение трехфазного автомата
Вводной автоматический выключатель трехфазного вида подключается через динистор, двунаправленный тригерный диод. Выходные контакты аппарата соединяются с расширителем, одновременно для стабилизации входного сигнала используется реле. Номинальное напряжение на устройстве не должно превышать 230 В.
Подключение автомата к приводным механизмам осуществляется только через переходник с применением контакторов инвертирующего типа. Если в работу включается приводное устройство малой мощности, то в таком случае реле допустимо использовать на 120 В. Процедура подключения зависит от конкретной модели трехфазного автомата и ее рабочих характеристик.
Характеристики модели трехфазного автомата PL6-C10/3 и PL6-C10/5
Данные трехфазные автоматы серии PL6-C10 расчитаны на 25 А и подходят для цепей с переменным током. Регулятор в коммутаторе версии PL6-C10/3 используется одноканального типа. Выходное напряжение на контактах устройства достигает максимум 300 В, а мощность автоматов данной серии составляет 2 кВт. Проводимость резистора равняется 3 мк.
При установке важно учитывать, что конденсатор для указанной модификации применяется только с переходником. Также необходимо отметить, что этот трехфазный автомат оснащен варикапом, который установлен в нижней части конструкции. Благодаря этому устройству обеспечивается лучшая стабилизация частоты.
Характеристики модели PL6-C10/5 немного отличаются. Подключается автомат через реле с напряжением в 200 В. Расширители в аппарате используются с емкостными фильтрами. Устройство оснащено регулятором двухканального типа и лучше всего подходит для приводных механизмов с током на 3 А.
В данную модификацию включены тетроды низкоомного типа. На обкладке показатель сопротивления составляет 30 Ом. Выходное рабочее напряжение автомата не превышает 120 В. Важно учитывать, что для сетей с переменным током эта модель трехфазного автомата не подходит.
Характеристики модели ВА47-33 и ВА47-35
Модели вводного автомата серии ВА47 обладают высоким показателем входного напряжения. Допустимый уровень перегрузки реле равен 40 А. Однако приводные устройства следует подключать только с одинарными переходниками. Резисторы у подобных модификаций также установлены низкоомного типа. На расширителях параметр сопротивления равен 30 Ом.
Благодаря такому оснащению проблемы с частотными сбоями автоматам этой серии не страшны. Для защиты устройства установлен модулятор с тремя конденсаторами. Трансивер у модели ВА47-33 размещен в верхней части конструкции. Регулятор этого же автомата выполнен в двухканальном варианте, и к контактам он подсоединяется через переходник. Установленный в устройстве варикап отвечает за принятие сигнала с максимальным входным напряжением в 300 В.
Однако, подключая эту модель автомата, стоит учитывать, что система защиты от сбоев динистора здесь не предусмотрена. Контактные приводные механизмы позволяют подключать автомат через реле на 240 В. Частота устройства составляет 55 Гц. При подключении необходимо использовать изоляторы с фильтрами, как правило, применяются электродного типа.
Характеристики автомата модификации ВА47-35 подходят для приводов, расчитанных на 30 А, показатель проводимости на расширителе составит не менее 3 мк. В данной модели используется два качественных фильтра. Входное сопротивление этой версии автомата также равняется 30 Ом. Модулятор — с двумя переходниками, а резисторы — операционного типа. Причем показатель перегрузки изоляторов не может превышать 23 А.
При подключении необходимо учитывать, что система защиты от импульсных помех у данного трехфазного автомата отсутствует. Триод в приборе установлен в нижней части конструкции, а контакты — под замыкающим механизмом. Смена положения резисторов происходит благодаря транзистору. Проводимость варикапа соответствует 4 мк. Подключается модель только через реле на 230 В, однако выходное напряжение прибора не менее 300 В. Защита от фазовых искажений у данной версии автомата не предусмотрена.
Характеристики модификаций Legrand 40 и 45
Трехфазный автомат данных модификаций выпускается с двумя проводными резисторами со стабилизацией напряжения и проводимостью на конденсаторе не более 3 мк. Автомат подходит для приводов на 40 А. Установленный в устройстве варикап используется с линейным фильтром.
При установке Legrand 40 важно учитывать, что у автомата только один преобразователь, а значение предельной перегрузки расширителя не более 3 А. Выходное напряжение на контактах составит 250 В, поэтому реле на 300 В использовать запрещается. Защита от фазовых искажений у данного автомата не предусмотрена.
Параметры модели Legrand 45 соответствуют регулятору одноканального типа. Автомат необходим для выключения приводных устройств и оснащен тремя конденсаторами хорошей проводимости. Резисторы в устройстве размещены за контактами. Для стабилизации выходного напряжения используется расширитель и фильтры линейного типа. При подключении автомата разрешается использовать реле на 200 В. Причем преобразователь у данной модификации рассчитан на большие перегрузки.
Характеристики трехфазного автомата модели АВВ 30
Автоматы серии АВВ производятся с тремя резисторами. Показатель выходного напряжения на конденсаторах составляет 230 В. Важно отметить, что данная модель выделяется низким сопротивлением, а система защиты от импульсных помех здесь вообще отсутствует.
Конденсаторы на расширителе автомата установлены емкостного типа. Имеется специальный варикап, предохраняющий от проблем с повышением напряжения. При подключении устройства должно использоваться реле только на 240 В и триод операционного типа. Всего у данной модификации используется четыре линейных фильтра. Следует отметить, что автомат хорошо подходит для приводов с допустимой силой тока в 43 А.
Минимальный показатель проводимости у трехфазного автомата подобного назначения составляет порядка 4 мк. Следует учитывать, что конденсаторы в данном варианте расположены за контактами. Если требуется выполнить подключение с повышением выходного напряжения, то в этом случае необходимо использовать только оперативный расширитель. В устройстве данной модификации применяется модулятор с двумя фильтрами, а тетрод установлен магнитного типа.
Автомат c25 автоматический выключатель
Автоматический выключатель на 3 полюса состоит из 3 однополюсных устройств, помещенных в один корпус и имеющих общий рычаг включения. Внутри устройства защиты имеется электромагнитный и тепловой расцепители.
Внутреннее устройство
Электромагнитный расцепитель мгновенно срабатывает на токи короткого замыкания. По принципу действия он напоминает обычный электромагнит. Если через автомат протекает ток КЗ, то электромагнитный расцепитель притягивает якорь и приводит в движение механику автомата. Она и размыкает контакты силовых цепей.
Конструкция автомата защиты
Тепловой расцепитель похож на деформирующуюся от нагрева биметаллическую пластину. Он характеризуется медленным срабатыванием. Для выключения автомата по тепловому расцепителю необходимо время, чтобы он прогрелся до нужной температуры. Тепло для нагрева берется от тока перегрузки, протекающего через автомат. Нечто подобное имеется в термостатах утюгов и кнопках чайников.
Внутри дифференциальных автоматов имеется дополнительный узел — датчик тока. Он предназначен для сравнения токов, протекающих по фазам. Этот элемент конструкции позволяет диф автомату отключаться при пропаже напряжения в одной из фаз. Данная функция особенно важна для защиты электрических двигателей.
Важно! Если у вас без очевидной перегрузки срабатывает автомат, то следует обратить внимание на надежность его подключения. Часто плохой незатянутый контакт приводит к нагреву автомата. А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя
А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя.
В мощных трехполюсных автоматах имеются дугогасительные камеры. Они предназначены для максимально быстрого прерывания дуги, образующейся между контактами в момент размыкания цепи. Применение дугогасительных камер существенно продлевает срок эксплуатации прибора. Благодаря им контакты выгорают гораздо медленнее.
Внешние элементы
Снаружи устройство имеет стандартную для защитных аппаратов конструкцию. Сверху находятся 3 винтовых клеммы для подключения приходящих проводов. Снизу аналогичные винтовые контакты, но для отходящей линии. Между ними находится рычаг включения и отключения. Многие трехполюсные автоматы оснащены указателем состояния. Красный флажок или символ «1» — автомат включен. Зеленый или «0» — выключен. На корпусе прибора указываются основные электрические параметры: номинальный ток и временная характеристика.
Дополнительная информация. Конструкция некоторых моделей автоматов предполагает использование ручки, напоминающей ту, что устанавливается на двери. Такая ручка приобретается по желанию покупателя. Ее поворот включает или выключает защитное устройство.
Сечение кабеля для автомата c25
Сечение кабеля для автомата c25 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат c25 более, чем час времени может протекать ток 28,25 Ампер. Значит, сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 4 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 4 мм², в не лучших для себя условиях, может длительно выдерживать протекание тока силой около 35 Ампер. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.
С другой стороны, через автомат c25, примерно, в течении часа может протекать ток 36,25 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже может нагревать медный проводник сечением 4 мм². Очевидно, это не полезно для кабеля. Однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.
Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. До и после автомата c25 сечение его должно составлять 6 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Потому требует частого осмотра и обслуживания. Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.
Назначение и работа
Первое автоматическое устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от сверхтоков, было изобретено американским учёным, изучающим электромагнетизм, Чарльзом Графтоном Пэджем в 1836 году. Но лишь через 40 лет подобная конструкция была описана Эдисоном. Современный же тип защитных устройств был запатентован в 1924 году корпорацией Brown, Boveri & Cie из Швейцарии.
Новаторством конструкции стала многоразовость использования благодаря возможности включения модуля при его срабатывании нажатием одной кнопки. Преимущества по сравнению с плавкими предохранителями были неоспоримыми, при этом и точность работы автомата была намного лучше. При использовании устройства в сети, рассчитанной на 380 вольт, происходит отключение сразу всех фаз. Такой подход позволяет избежать перекоса уровней сигналов и возникновения перенапряжений.
Прямое назначение трёхфазного автоматического выключателя состоит в отключении линии при возникновении в ней короткого замыкания или превышения потребляемой мощности приборами. Модули защиты относятся к группе коммутационного оборудования и благодаря простым конструкциям, удобству использования и надёжности они широко применяются как в бытовых, так и в промышленных энергетических сетях. Обычно устройство предполагает ручное управление, но некоторые типы комплектуются электромагнитным или электродвигательным приводом, дающим возможность управлять ими дистанционно.
Некоторые пользователи ошибочно предполагают, что автомат защищает подключённые к нему приборы, но на самом деле это не так. Он никак не реагирует на виды и типы приборов, подключаемых к нему, а единственной причиной его срабатывания является перегрузка и появление сверхтока. При этом, если автомат не отключит линию, электропроводка начнёт нагреваться, что приведёт к её повреждению или даже воспламенению.
Подключение трехфазного автомата
Вводной автоматический выключатель трехфазного вида подключается через динистор, двунаправленный тригерный диод. Выходные контакты аппарата соединяются с расширителем, одновременно для стабилизации входного сигнала используется реле. Номинальное напряжение на устройстве не должно превышать 230 В.
Подключение автомата к приводным механизмам осуществляется только через переходник с применением контакторов инвертирующего типа. Если в работу включается приводное устройство малой мощности, то в таком случае реле допустимо использовать на 120 В. Процедура подключения зависит от конкретной модели трехфазного автомата и ее рабочих характеристик.
Выбор автомата по номинальному току
Рассмотренные формулы широко применяются в расчетах вводного автоматического выключателя. Применяя одну из них – I = P/209 при нагрузке Р в 1 кВт, получается сила тока для однофазной сети 1000 Вт/209 = 4,78 А. Результат можно округлить в большую сторону до 5 А, поскольку реальное напряжение в сети не всегда соответствует 220 В.
Таким образом, получилась сила тока в 5 А на 1 кВт нагрузки. То есть, устройство мощностью более 1 кВт нельзя подключать, например, в удлинитель с маркировкой 5 А, поскольку он не рассчитан на более высокие токи.
Автоматические выключатели обладают собственным номиналом по току. Исходя из этого, легко определить нагрузку, которую они способны выдержать. Для упрощения вычислений существует таблица. Автомат номиналом 6 А соответствует мощности 1,2 кВт, 8 А – 1,6 кВт, 10 А – 2 кВт, 16 А – 3,2 кВт, 20 А – 4 кВт, 25 А – 5 кВт, 32 А – 6,4 кВт, 40 А – 8 кВт, 50 А – 10 кВт, 63 А – 12,6 кВт, 80 А – 16 кВт, 100 А – 20 кВт. Исходя из этих же номиналов проводятся расчеты автомата по мощности на 380в.
Метод 5 А на 1 кВт может использоваться и для определения силы тока, возникающей в сети, когда в нее подключаются какие-либо бытовые приборы и оборудование. В расчетах нужно пользоваться максимальной потребляемой мощностью во время пиковых нагрузок. Для этого применяются технические характеристики оборудования, взятые из паспортных данных. При их отсутствии можно взять ориентировочные параметры стандартных электроприборов.
Отдельно рассчитывается группа освещения. Как правило, мощность приборов освещения оценивается в пределах 1,5-2 кВт, поэтому для них будет достаточно отдельного автомата номиналом 10 А.
Если сложить все имеющиеся мощности, получается довольно высокий суммарный показатель. Однако на практике полная мощность никогда не используется, поскольку существуют ограничения на выделяемую электрическую мощность для каждой квартиры. В современном жилом доме, при наличии электроплит, она составляет от 10 до 12 кВт. Поэтому на вводе устанавливается автомат с номинальным током 50 А. Точно так же выполняется расчет мощности трехфазных автоматов.
Полученные 12 кВт распределяются по всей квартире с учетом размещения мощных и обычных потребителей
Особое внимание следует обратить на кухню и ванную комнату, где устанавливаются электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и другое энергоемкое оборудование. Как правило, они подводятся к отдельным автоматическим выключателям соответствующего номинала, а сечение кабелей для подключения также рассчитывается в индивидуальном порядке
Мощные бытовые агрегаты подключаются не только к автоматам, но и к устройствам защитного отключения. Часть общей мощности следует оставить для освещения и розеток, установленных в помещениях. Правильно выполненные расчеты позволят качественно смонтировать проводку и выбрать нужный выключатель. В этом случае эксплуатация оборудования будет безопасной и долговечной.
Как подобрать автоматический выключатель и провод для электрокотла
admin Дата: 04.02.2019
Для защиты электрических котлов от перегрузки используют автоматические выключатели. Как правильно рассчитать параметры и выбрать автоматический выключатель для электрокотла.
Автоматический выключатель для электрического котла защищает питающий кабель от тепловой перегрузки. Причиной плавления изоляции является длительный перегрев проводов, вызванный избыточным током. Это может привести к короткому замыканию.
Как правило, предохранитель устанавливается на счетчике, на провод, ведущий к защищаемому оборудованию.
Чтобы правильно выбрать проходной выключатель с автоматом нужно подобрать сечение провода, рассчитать номинальный ток электрического котла и учесть характер использования подключаемого оборудования.
Провод
Для подключения электрического котла нужно проложить выделенный кабель. Даже, если котел мощностью до 3 кВт на 220 В, не стоит включать его в сеть через обычную розетку – вы нагрузите внутренние провода электрической разводки без особой на то надобности.
Электрическое оборудование и проборы мощностью свыше 1,5 кВт рекомендуется подключать через медный провод. Медные провода более долговечны, чем алюминиевые, и при одинаковой нагрузке вам потребуется меньший диаметр сечения.
Сечение токопроводящего провода подбирается на основании номинальной мощности подключаемого оборудования и напряжения сети.
Сечение провода по мощности для 220 В будет более толстым, чем для напряжения 380 В с аналогичной мощностью электрического котла.
Расчет сечения провода можно сделать самостоятельно. Для упрощения задачи предлагаем итоговую таблицу сечения алюминиевых и медных жил.
Таблица сечения проводов
| Площадь сечения жилы, мм2 | Медный провод | Алюминиевый провод | ||||||
| Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | Однофазная сеть 220 В | Трехфазная сеть 380 В | |||||
| Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | Номинальный ток, А | Мощность, кВт | |
| 1,5 | 19 | 4,3 | 16 | 10,0 | – | – | – | – |
| 2,5 | 27 | 6,0 | 25 | 16,6 | 20 | 4,5 | 19 | 11,9 |
| 4 | 38 | 8,5 | 30 | 18,7 | 28 | 6,3 | 23 | 14,6 |
| 6 | 46 | 10,3 | 40 | 25,0 | 36 | 8,1 | 30 | 18,7 |
| 10 | 70 | 15,7 | 50 | 31,2 | 50 | 11,2 | 39 | 24,3 |
| 16 | 85 | 19,0 | 75 | 46,8 | 60 | 13,4 | 55 | 34,3 |
| 25 | 115 | 25,8 | 90 | 56,2 | 85 | 19,0 | 70 | 43,7 |
| 35 | 135 | 30,2 | 115 | 71,8 | 100 | 22,4 | 85 | 53,0 |
| 50 | 175 | 39,2 | 145 | 90,5 | 135 | 30,2 | 110 | 68,6 |
| 70 | 215 | 48,2 | 180 | 112,3 | 165 | 37,0 | 140 | 87,4 |
| 95 | 260 | 58,2 | 220 | 13,7 | 200 | 48,0 | 170 | 106,1 |
Показатель номинального тока предохранителя характеризует граничное значение электрического тока в амперах, превышение которого приведет к срабатыванию выключателя. Существуют точные формулы расчета номинального тока, которые используют специалисты. Но, как правило, достаточно приближенных расчетов, чтобы выбрать нужный предохранитель.
Упрощенные формулы расчетов номинального тока
- Для сети 220 В: I ном. = P/224 (A)
- Для сети 380 В: I ном. = P/624 (A)
Получив значение номинального тока вашего контура, выберите ближайшее значение из стандартизированного рядя номиналов автоматических выключателей: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 или 63 А.
Таблица сечний проводов и тока предохранителя для электрокотлов по мощностям
Мощность электрического котла, кВт
Питание 220 В
Питание 380 В
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы
Здравствуйте, уважаемые читатели сайта elektrik-sam.info!
Эта статья продолжает серию публикаций по электрическим аппаратам защиты — автоматическим выключателям, УЗО, дифавтоматам, в которых мы подробно разберем назначение, конструкцию и принцип их работы, а также рассмотрим их основные характеристики и детально разберем расчет и выбор электрических аппаратов защиты. Завершит этот цикл статей пошаговой алгоритм, в котором кратко, схематично и в логической последовательности будет рассмотрен полный алгоритм расчета и выбора автоматических выключателей и УЗО.
Чтобы не пропустить выход новых материалов по этой теме подписывайтесь на новостную рассылку, форма подписки внизу этой статьи.
Ну а в этой статье мы разберемся, что же такое автоматический выключатель, для чего предназначен, как он устроен и рассмотрим, как он работает.
Автоматический выключатель (или обычно просто «автомат») — это контактный коммутационный аппарат, который предназначен для включения и отключения (т.е. для коммутации) электрической цепи, защиты кабелей, проводов и потребителей (электрических приборов) от токов перегрузки и от токов короткого замыкания.
Т.е. автоматический выключатель выполняет три основный функции:
1) коммутацию цепи (позволяет включать и отключать конкретный участок электрической цепи);
2) обеспечивает защиту от токов перегрузки, отключая защищаемую цепь, когда в ней протекает ток, превышающий допустимый (например, при подключении в линию мощного прибора или приборов);
3) отключает от питающей сети защищаемую цепь, когда в ней возникают большие по значению токи короткого замыкания.
Таким образом, автоматы выполняют одновременно и функции защиты и функции управления.
По конструктивному исполнению выпускаются три основных типа автоматических выключателей:
— воздушные автоматические выключатели (применяются в промышленности в цепях с большими токами в тысячи ампер);
— автоматические выключатели в литом корпусе (рассчитаны на большой диапазон рабочих токов от 16 до 1000 Ампер);
— модульные автоматические выключатели, наиболее нам известные, к которым мы привыкли. Они широко применяются в быту, в наших домах и квартирах.
Модульными они называются потому, что их ширина стандартизирована и в зависимости от количества полюсов, кратна 17.5 мм, более подробно этот вопрос будет рассмотрен в отдельной статье.
Мы с вами будем рассматривать именно модульные автоматические выключатели и устройства защитного отключения.
Устройство и принцип работы автоматического выключателя.
Рассматривая конструкцию УЗО, я говорил, что для исследования от заказчика достались также и автоматические выключатели, конструкцию которых мы сейчас рассмотрим.
Корпус автоматического выключателя изготавливается из диэлектрического материала. На передней панели нанесена торговая марка (брэнд) производителя, каталожный номер. Основные характеристики — номинал (в нашем случае номинальный ток 16 Ампер) и время токовая характеристика (у нашего образца С).
Также на передней поверхности указываются и другие параметры автоматического выключателя, о которых речь пойдет в отдельной статье.
На задней части имеется специальное крепление для монтажа на DIN-рейку и крепления на ней с помощью специальной защелки.
DIN-рейка — это металлическая рейка специальной формы, шириной 35 мм, предназначенная для крепления модульных устройств (автоматов, УЗО, различных реле, пускателей, клеммников и т.д.; выпускаются счетчики электроэнергии специально для установки на DIN-рейку). Для монтажа на рейку необходимо завести корпус автомата за верхнюю часть DIN-рейки и нажать на нижнюю часть автомата, чтобы фиксатор защелкнулся. Для снятия с DIN-рейки необходимо поддеть снизу фиксатор защелки и снять автомат.
Встречаются модульные устройства с тугими защелками, в этом случае при установке на DIN-рейку необходимо поддевать снизу защелку фиксатора, заводить автомат на рейку и потом отпускать защелку, либо защелкивать ее принудительно, надавливая на нее отверткой.
Корпус автоматического выключателя состоит из двух половинок, соединенных четырьмя заклепками. Чтобы разобрать корпус, необходимо высверлить заклепки и снять одну из половинок корпуса.
В результате получаем доступ к внутреннему механизму автоматического выключателя.
Итак, в конструкцию автоматического выключателя входят:
1 — верхняя винтовая клемма;
2 — нижняя винтовая клемма;
3 — неподвижный контакт;
4 — подвижный контакт;
5 — гибкий проводник;
6 — катушка электромагнитного расцепителя;
7 — сердечник электромагнитного расцепителя;
8 — механизм расцепителя;
9 — рукоятка управления;
10 — гибкий проводник;
11 — биметаллическая пластина теплового расцепителя;
12 — регулировочный винт теплового расцепителя;
13 — дугогасительная камера;
14 — отверстие для отвода газов;
15 — защелка фиксатора.
Поднимая рукоятку управления вверх, автоматический выключатель подключается к защищаемой цепи, опустив рукоятку вниз — отключатся от нее .
Тепловой расцепитель, представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается проходящим через нее током, и если ток превышает заданное значение, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепителя, отключая таким образом автоматический выключатель от защищаемой цепи.
Электромагнитный расцепитель — это соленоид, т.е. катушка с намотанной проволокой, а внутри сердечник с пружиной. При возникновении короткого замыкания ток в цепи очень быстро нарастает, в обмотке катушки электромагнитного расцепителя наводится магнитный поток, под воздействием наведенного магнитного потока перемещается сердечник, и, преодолевая усилие пружины, воздействует на механизм и отключает автомат.
Как работает автоматический выключатель?
В обычном (неаварийном) режиме работы автоматического выключателя, когда рычаг управления взведен, электрический ток подается к автомату через питающий провод, подключенный к верхней клемме, далее ток проходит на неподвижный контакт, через него на подключенный к нему подвижный контакт, далее через гибкий проводник подается на катушку соленоида, после катушки по гибкому проводнику на биметаллическую пластину теплового расцепителя, от него на нижнюю винтовую клемму и далее в цепь подключенной нагрузки.
На рисунке показан автомат во включенном состоянии: рычаг управления поднят вверх, подвижный и неподвижный соединены.
Перегрузка возникает, когда ток в цепи, контролируемой автоматическим выключателем, начинает превышать номинальный ток автомата. Биметаллическая пластина теплового расцепителя начинает нагреваться проходящим через нее повышенным электрическим током, изгибается, и, если ток в цепи не уменьшается, пластина воздействует на механизм расцепления, и автоматический выключатель отключается, размыкая защищаемую цепь.
Для нагрева и изгибания биметаллической пластины требуется некоторое время. Время срабатывания зависит от величины проходящего через пластину тока, чем больше ток, тем меньше время срабатывания и может быть от нескольких секунд до часа. Минимальный ток срабатывания теплового расцепителя составляет 1,13-1,45 от номинального тока автомата (т.е. тепловой расцепитель начинает срабатывать при превышении номинального тока на 13-45%).
Автоматический выключатель — это устройство аналоговое, этим объясняется такой разброс параметров. Существуют технические сложности при его точной настройке. Ток срабатывания теплового расцепителя устанавливается на заводе регулировочным винтом 12. После того, как остынет биметаллическая пластина, автоматический выключатель готов к дальнейшему использованию.
Температура биметаллической пластины зависит от температуры окружающей среды: если автоматический выключатель установлен в помещении с высокой температурой воздуха, то тепловой расцепитель может сработать при меньшем токе, соответственно при низких температурах ток срабатывания теплового расцепителя может быть выше допустимого. Подробно этот вопрос смотрите в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?
Тепловой расцепитель срабатывает не сразу, а через какое-то время, давая возможность току перегрузки вернуться к своему нормальному значению. Если же в течение этого времени ток не снижается, тепловой расцепитель срабатывает, защищая цепь потребителей от перегрева, оплавления изоляции и возможного возгорания проводки.
К перегрузке может приводить подключение в линию мощных приборов, превышающих расчетную мощность защищаемой цепи. Например, при включении в линию очень мощного нагревателя или электроплиты с духовкой (с мощностью, превышающей расчетную мощность линии), или одновременно несколько мощных потребителей (электроплита, кондиционер, стиральная машина, бойлер, электрочайник и т.п.), либо большого количества одновременно включенных приборов.
При коротком замыкании ток в цепи мгновенно возрастает, наводимое в катушке по закону электромагнитной индукции магнитное поле перемещает сердечник соленоида, который приводит в действие механизм расцепителя и размыкает силовые контакты автоматического выключателя (т.е. подвижный и неподвижный контакты). Линия размыкается, позволяя снять с аварийной цепи питание и защитить от возгорания и разрушения сам автомат, электропроводку и замкнувший электроприбор.
Электромагнитный расцепитель срабатывает практически мгновенно (около 0,02с), в отличие от теплового, но при значительно больших значениях тока (от 3-х и более значений номинального тока), поэтому электропроводка не успевает нагреться до температуры плавления изоляции.
При размыкании контактов цепи, когда в ней проходит электрический ток, возникает электрическая дуга, и чем больше ток в цепи — тем дуга мощнее. Электрическая дуга вызывает эррозию и разрушение контактов. Чтобы защитить контакты автоматического выключателя от ее разрушающего действия, дуга, возникающая в момент размыкания контактов, направляется в дугогасительную камеру (состоящую из параллельных пластин), где она дробится, затухает, охлаждается и исчезает. При горении дуги образуются газы, они отводятся наружу из корпуса автомата через специальное отверстие.
Автомат не рекомендуется использовать в качестве обычного выключателя цепи, особенно если его отключать при подключенной мощной нагрузке (т.е. при больших токах в цепи), поскольку это ускорит разрушение и эррозию контактов.
Итак, давайте резюмируем:
— автоматический выключатель позволяет коммутировать цепь (переводя рычаг управления вверх – автомат подключается к цепи; переводя рычаг вниз – автомат отключает питающую линию от цепи нагрузки);
— имеет встроенный тепловой расцепитель, который защищает линию нагрузки от токов перегрузки, он инерционен и срабатывает через некоторое время;
— имеет встроенный электромагнитный расцепитель, защищающий линию нагрузки от больших токов короткого замыкания и срабатывает почти мгновенно;
— содержит дугогасящую камеру, которая защищает силовые контакты от разрушительного действия электромагнитной дуги.
Конструкцию, назначение и принцип действия мы разобрали.
В следующей статье мы рассмотрим основные характеристики автоматического выключателя, которые необходимо знать при его выборе.
Смотрите Конструкция и принцип работы автоматического выключателя в видеоформате:
Автоматический трехполюсный выключатель: устройство, принцип работы
Трехполюсный автомат используют для защиты трехфазной сети или трех однофазных
Автомат предназначен для отключения электрической сети в случае превышения силы рабочего тока или при возникновении короткого замыкания. Выключатель трехполюсный устанавливают для защиты трехфазной цепи, или трех однофазных проводок. Прибор решает следующие задачи:
- отключает номинальный ток в ручном режиме;
- предотвращает пробой на участке цепи;
- автоматически разрывает аварийные или перегруженные линии;
- предупреждает несанкционированное отключение.
Подобные приборы массово используются на предприятиях, где для питания мощных агрегатов, станков и прочего оборудования необходимо напряжение в 380 вольт. Срабатывает 3 полюсный автомат при повышении номинальной нагрузки в любом из трех проводов цепи и одновременно их отключает.
Для защиты бытовых сетей применяют автоматы модульной конструкции.
Возможности и назначение многополюсных аппаратов
Установка двухполюсного АВ позволяет обеспечить контроль:
- Двух независимых друг от друга цепей с их одновременным отключением при возникновении неполадок.
- Параметров каждой из независимых линий (хотя при появлении проблем в одной из них обесточиваются обе одновременно).
- Линии постоянного тока, имеющей аналогичные параметры отключения.
Исходя из этого, вводной автомат должен быть как минимум двухполюсным, поскольку он позволит отключить питание во всем доме, если по какой-либо причине АВ неисправного участка сети не сработал. Как и любой пакетник, он позволяет также обесточить квартиру вручную.
Рассмотрим такую ситуацию. В одной из линий домашней электропроводки произошло КЗ, на которое АВ проблемного участка не успел отреагировать и сгорел, превратившись из выключателя в проводник электротока. Если даже общая сеть защищена устройством защитного отключения, это в большинстве случаев не решит проблему, поскольку УЗО выключает питание в случае пробоя кабеля, чтобы не допустить поражения людей током. Поэтому оно тоже выйдет из строя, и в цепи, которую защищает вводной двухполюсный автомат, возникнет дисбаланс.
Наглядно про многополюсные автоматы на видео:
При превышении разницы напряжений на входе и выходе более чем на 30% (а при коротком замыкании в одной из веток это произойдет очень быстро), сработает автомат ввода, отключив и фазный и нулевой кабель. При этом электрическая сеть будет обесточена целиком, и не будет утечки тока даже на кабель заземления. Таким образом, опасность выхода приборов из строя и возгорания линии будет ликвидирована. Устранив неисправность, можно будет вновь вручную включить автомат.
Характеристики автомата
Автоматический выключатель в разрезе
По сути это утроенный вариант однополюсного прибора для электрической цепи с тремя фазами. Особенность конструкции заключается в наличии защитных функций на каждом отдельно взятом полюсе. Основные характеристики – допустимый ток короткого замыкания, при котором выключатель срабатывает, и скорость отсечки.
Для отключения предусмотрено два механизма – электромагнитный и тепловой. При коротком замыкании электромагнит размыкает цепь. Тепловой срабатывает при продолжительной, превышающей номинальную, нагрузке. Также прибор является коммутационным аппаратом. При необходимости автомат можно использовать, чтобы включить или отключить ток.
По конструкции устройство имеет следующие элементы:
- механизм управления;
- силовые контакты;
- узел гашения электрической дуги;
- расцепитель;
- клеммы полюсов для подключения проводов.
Функциональные узлы располагаются в корпусе. В крышке прибора находятся свободные контакты. Кинематическим способом они связываются с траверсой главных контактов. Сам корпус и крышка выполнен из пластмассы или текстолита. Материал не пропускает электрический ток.
Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом
Разница однополюсного и двухполюсного выключателя заключается в том, что в первом ведется наблюдение за техническими параметрами нескольких линий. Соответственно, отличие двух и трехполюсного в том, что в первом ведется наблюдение за двумя, а во втором — за тремя линиями. В момент превышения напряжения в одной аппарат защищает каждую линию. Второй же аппарат защищает лишь одну электролинию. При этом заменить двухполюсный автомат на несколько однополюсных нельзя из-за рычага выключения. Блокировка создана так, что при неполадке будут отключены обе линии. Кроме того, ток не испарится. Он проникнет в исправно работающий аппарат и может случиться возгорание.
Разница между двухполюсным и однополюсным автоматом
Достоинства и недостатки
Достоинства заключаются в надежной защите, возможности контроля мощности, легкости монтажа с обслуживанием. Главным преимуществом является обесточивание нескольких проводников вне зависимости от происшествия аварии в каком-то из них. Благодаря этому полностью убирается напряжение.
Вам это будет интересно Электросчетчик Со и446
Недостатки многополюсного защитного прибора заключаются в возможности кабельного пробоя электрическим током во время единовременного замыкания нескольких электросетей.
Обратите внимание! Также они заключаются в отключении питания электропроводки во время поломки теплового расцепителя, невозможности включения питания после аварийной поломки линии и чувствительности к механическим повреждениям.
Технические характеристики
Технические характеристики двухполюсных автоматов различаются в зависимости от цены и производителя. Номинальное напряжение равно 240 ватт, номинальный ток равен от 6 до 63 ампер, число полюсов равно от 1 до 4, время-токовая характеристика имеет обозначение В, С и D.
Технические характеристики электрооборудования
Установка и схемы подключения
Двухполюсный автомат ставится по плану электрификации. Корпус до монтажа проверяется на наличие повреждений с деформациями. Работа ручки отключения должна быть качественной. При установке учитывается соединение медного проводника с помощью наконечника, соединение кабеля из алюминия при помощи концевой детали. Также учитывается верхняя группа стационарных автоматических выключателей, проводниковая заделка изоляционными трубками и защитной лентой, расстояние узлов и расположение дополнительного короба.
Автомат ставится на часть дин-рейки. Защелочная скоба вынимается при помощи плоской отвертки и ставится на рейку с крепежом. При монтаже применяется обычная схема. До счетчика ставится вводный выключатель, после него монтируется аппарат двухполюсного типа, а сверху подключается ноль с фазой. Снизу отводятся жилы к цепи. Чтобы объединить несколько устройств вместе, используются проводные медные перемычки. Окончание зачищается при помощи острого предмета и обжимается при помощи кримпера.
Обратите внимание! Во время установки аппарата работа должна производиться двумя специалистами в защитных резиновых перчатках после получения разрешения из жилищно-коммунального хозяйства. Подключение же должно производиться на щиток без повреждений в месте крепления.
Принцип работы
Схема трехполюсного автомата
В рабочем состоянии контакты выключателя находятся в замкнутом положении. Номинально допустимый ток свободно проходит через автомат по цепи. Если нагрузка превышает заданные параметры, происходит автоматическое отключение. При коротком замыкании автомат отключает сеть моментально.
Причиной перегрузки может быть одновременное подключение потребителей, когда их суммарная мощность, превышает расчетную мощность сети. Например, одновременное включение стиральной машины и бойлера, кондиционера, электрической плиты. Разъединение цепи из-за перегрузки продолжается дольше заданного периода.
При необходимости устройство может быть отключено в ручном режиме. В аварийной ситуации, даже если пользователь удерживает рукоятку на включение, автомат все равно отключит все полюса.
Комментарии:
А я думал, что трехполюсный подключается как фаза-ноль-земля, а оно оказывается вот как… Век живи, век учись! А его можно использовать в щитке под однофазную сеть, если надо отключать сразу три контура?
Evgen, а зачем он тогда нужен? Запитай все три фазы через однополюсный выключатель и будут они тебе отключаться одновременно без проблем! И место на рейке сэкономишь.
А почему нельзя использовать трехполюсный выключатель в однофазной сети? Отключать одновременно фазу, ноль и землю? Если поставить его, например, на вводе в щиток. Мне кажется так правильнее.
Denis, а зачем тебе на вводе отключать землю? Трехполюсный выключатель нужен только
в трехфазной сети, но использовать его в однофазной возможно, но нецелесообразно. Также нецелесообразно, как отключение заземления в приведенном вами примере
Ноль иногда отключить полезно-при перекосе фаз,в деревнях сплошь и рядом.А вот землю рвать надо ТОЛЬКО если есть разд.транс,и ПОСЛЕ него.
Virtual Private Servers
Одной из наиболее видных, в прямом смысле этого слова, характеристик автоматического выключателя являектся характеристика определяющая количество полюсов автомата.
а если надо отключить две фазы и ноль трёх полюсный пойдет
Оставить комментарий Отменить ответ
Установка розеток в деревянном доме своими руками. Сложно ли это?
Как правильно подобрать автомат по мощности нагрузки для квартиры
Как подключить проходные выключатели в вашем доме, советы.
Ретро розетки – элемент дизайна или функциональная деталь?
Номинальная отключающая способность
При коротком замыкании резко увеличивается сила тока. Электромагнитный расцепитель приводит в действие рычаги механизма. Защитный выключатель срабатывает. Обесточивание проводки происходит за 0,02 секунды, она не успевает нагреться.
Наличие дугогасительной камеры не допускает прохождение тока по плазменному каналу заряда, не дает развиться пожару. Таким образом, контакты защищены от залипания и выгорания, а время аварийного отключения сети минимальное.
Выбирая модель нужно ориентироваться на то, для каких силовых линий понадобится автомат, чтобы обесточить сеть с подключенными к ней приборами. На корпусе имеется параметр, указывающий величину тока, которую автомат способен выдержать при коротком замыкании:
- на отходящие линии в квартирных щитках достаточно 4,5 кА;
- входящий в щиток кабель – 6 кА;
- для распределительных устройств на вводе электролинии в дом – 10 кА.
Важно учитывать сопротивление проводки. Алюминиевый кабель обладает большим сопротивлением, чем медный. Поэтому для него подойдет защитный автомат на 4,5 кА, а на медный – 6 кА. По закону Ома, сила тока в проводнике обратно пропорциональна его сопротивлению.
Выбор прибора
Для подбора качественного защитного прибора необходимо ориентироваться на проводниковое сечение. Для этого понадобится расчет величины мощности и тока оборудования, линии питания. Ориентируясь на выведенные данные, можно подобрать автомат. Как правило, взять всю информацию можно из специальных схем.
Критерии выбора электрооборудования
Двухполюсный автомат — устройство, созданное для защиты электроцепи. Имеет свое функциональное назначение, достоинства и недостатки. Также обладает собственными техническими характеристиками.
Вам это будет интересно Установка УЗО в квартире
Времятоковые характеристики
Работа электромагнита направлена на аварийный ток. Устройство не реагирует, если превышение произошло за счет перегрузок, связанных с потребителями. В таком случае для защиты проводки используется биметаллический расцепитель. В течение определенного времени пластины нагреваются. Одна из них сгибается и приводит в движение механизм расцепления.
Неравномерное потребление мощности, увеличение нагрузки с превышением номинального тока приводит к срабатыванию автомата. Есть приборы с заданными времятоковыми характеристиками. Они имеют следующую маркировку:
- B – при трехкратном повышении силы тока прибор срабатывает через 0,015 секунд.
- C – автомат отключается, если ток в 5 раз превышает номинальное значение.
- D – применяется для защиты электрического котла, двигателей и других устройств.
При кратковременной перегрузке, например, во время запуска мотора, пластина не успевает нагреться. Параметры тока приходят в норму, и выключатель продолжает работать.
При необходимости стандартные настройки можно изменить. Но должна быть уверенность, что электропроводка выдержит повышение нагрузки локальной сети.
Подключение автоматических выключателей
Согласно требованиям ПУЭ, напряжение подается на неподвижный контакт прибора защиты. Неподвижный контакт автомата, как правило, находится сверху. На модульных, кроме того, изображена электрическая схема защитного устройства. По ней также можно определить, с какой стороны находится неподвижный контакт.
Хотя в сети переменного тока, сторона ввода (сверху или снизу) не влияет на работу автомата, такой способ подключения ведет к однообразию схематических решений распределительных щитов, что, как и любая унификация, упрощает работу электрика, сводит к минимуму вероятность ошибки.
Не знаете как купить? Отправьте запрос прямо сейчас!
Возникли вопросы? Санкт-Петербург: +7 +7 [email protected]
Если вас заинтересовали эти продукты, см. также:
| Серия Multi 9 — C120N |
| DPN N Vigi |
| Низковольтная модульная система Acti 9 до 63 А |
| Acti 9 Vigi iC60 |
| Вспомогательные устройства Acti 9 |
| Compact NSX100 |
| Compact NSX250 |
| Указатели Quick Signal |
| HVX Вакуумные выключатели Schneider Electric |
Популярные модели
В настоящее время существует большой выбор двухполюсных выключателей. Особой популярностью пользуется продукция шведско-швейцарской компании ABB. К популярным относятся следующие модели:
- 2П 32A ABB SH 202LC32 — автоматический выключатель, предназначенный для использования внутри домов и квартир. Благодаря упрощенной конструкции обладает невысокой ценой. Существует возможность подключение питания как к верхним контактам, так и к нижним.
- 2П 06А АВВ SH202LC6 — аппарат, обладающий уменьшенной высотой модуля, что гораздо облегчает его монтаж. Установка выключателя производится вручную, без применения отвертки. Рассчитан он на номинальный ток — 6А.
- 32А Legrand TX3 — автомат, выпущен польскими производителями и характеризуется отличными качествами. Аппарат используется при номинальной силе тока равной 32А. Такие приборы используются как в административных зданиях, так и в жилых домах.
А также хорошо известен бренд IEK от российских производителей, который занимает ведущее место в категории «Электротехника».