Ав 63 токо тимчасові характеристики. Криві спрацьовування автоматичних вимикачів

1. Характеристики автоматичних вимикачів
2. Конструкція автоматичних вимикачів
3. Типи кривих спрацьовування
4. Випробування автоматичних вимикачів
5. важливі висновки

Автоматичний вимикач, або, кажучи простіше, автомат - це електротехнічний пристрій, знайоме практично всім. Всі знають, що автомат відключає мережу при виникненні в ній якихось проблем. Якщо не мудрувати, то ці проблеми - занадто великий електричний струм. Надмірний електричний струм небезпечний виходом всіх провідників і побутової електротехніки з ладу, можливим перегрівом, загорянням і, відповідно, пожежею. Тому захист від високих струмів - це класика електричних схем , І існувала вона ще на зорі електрифікації. У будь-якого апарату максимально-струмового захисту є два важливих завдання: 1) вчасно і безпомилково розпізнати занадто високий струм; 2) розірвати ланцюг до того, як цей струм зможе завдати будь-які пошкодження. При цьому високі струми можна поділити на дві категорії: 1) великі струми, викликані перевантаженням мережі (наприклад, включенням великої кількості побутових електроприладів, або несправністю деяких з них); 2) надструми короткого замикання, коли нульовий і фазний провідник безпосередньо замикаються між собою, минаючи навантаження. Кому-то, може бути, це здасться дивним, але саме з надструми короткого замикання все йде гранично просто. Сучасні електромагнітні розчеплювача без праці і абсолютно безпомилково визначають КЗ і відключають навантаження за частки секунди, не допускаючи навіть найменшого ушкодження провідників і апаратури. З струмами перевантаження все складніше. Такий струм не набагато відрізняється від номінального, протягом якогось часу він може протікати по ланцюгу абсолютно без наслідків. Тому немає необхідності відключати такий струм миттєво, тим більше що він міг і виникнути дуже короткочасно. Ситуація обтяжується тим, що кожна мережа має свій граничний струм перевантаження. І навіть не один. Пристрій автоматичного вимикача Є цілий ряд струмів, для кожного з яких теоретично можна визначити своє максимальне час відключення мережі, що становить від кількох секунд до десятків хвилин. Але і помилкові спрацьовування теж необхідно виключити: якщо струм для мережі нешкідливий, то відключення не повинно відбуватися ні через хвилину, ні через годину - взагалі ніколи. Виходить, що уставку спрацьовування захисту від перевантажень необхідно регулювати під конкретне навантаження, змінювати її діапазони. І, зрозуміло, перед установкою апарату захисту від перевантажень його необхідно прогружаются і перевіряти. Отже, в сучасних «автоматах» є три види расцепителей: механічний - для ручного вмикання і вимикання, електромагнітний (соленоїдний) - для відключення струмів короткого замикання, ну і найскладніший - теплової для захисту від перевантажень. Саме характеристика теплового і електромагнітного расцепителей і є характеристикою автоматичного вимикача, яка позначається латинською буквою на корпусі перед числом, що позначає струмовий номінал апарату. Ця характеристика означає: а) діапазон спрацьовування захисту від перевантажень, обумовлений параметрами вбудованої біметалічної пластини, що згинається і розриває ланцюг при протікає через неї великому електричному струмі. Точна настройка досягається за рахунок регулювального гвинта, підтискає цю саму пластину; б) діапазон спрацьовування максимально-струмового захисту, обумовлений параметрами вбудованого соленоїда. Нижче перерахуємо характеристики модульних автоматичних вимикачів, розповімо про те, чим вони відрізняються один від одного і для чого призначені автомати, які мають їх. Всі характеристики являють собою залежності між струмом навантаження і часом відключення на цьому струмі. 1) Характеристика MA - відсутність теплового розчеплювача. Насправді, він дійсно не завжди буває потрібен. Наприклад, захист електродвигунів часто здійснюють за допомогою максимально-струмових реле, а автомат в подібному випадку потрібен лише для захисту від струмів короткого замикання. 2) Характеристика А. Тепловий расцепитель автомата цієї характеристики може спрацювати вже при струмі, що становить 1,3 від номінального. При цьому час відключення складе близько години. При струмі, що перевищує номінальний в два рази, в дію може вступити електромагнітний расцепитель, що спрацьовує приблизно за 0,05 секунди. Але якщо при дворазовому перевищенні струму соленоїд ще не спрацює, то теплової расцепитель як і раніше залишається «в грі», відключаючи навантаження приблизно через 20-30 секунд. При струмі, що перевищує номінальний в три рази, гарантовано спрацьовує електромагнітний расцепитель за соті частки секунди. Автоматичні вимикачі характеристики А встановлюються в тих ланцюгах, де короткочасні перевантаження не можуть виникнути в нормальному робочому режимі. Прикладом можуть служити ланцюга, що містять пристрої з напівпровідниковими елементами, здатними вийти з ладу при невеликому перевищенні струму. 3) Характеристика В. Характеристика цих автоматів відрізняється від характеристики А тим, що електромагнітний расцепитель може спрацювати тільки при струмі, що перевищує номінальний не в два, а в три і більше разів. Час спрацювання соленоїда становить всього 0,015 секунди. Тепловий расцепитель при триразовою перевантаження автомата У спрацює через 4-5 секунд. Гарантоване спрацьовування автомата відбувається при п'ятикратної перевантаження для змінного струму і при навантаженні, що перевищує номінальну в 7,5 раз в ланцюгах постійного струму . Автоматичні вимикачі характеристики В застосовуються в освітлювальних мережах, а також інших мережах, в яких пусковий підвищення струму або невелика, або відсутній зовсім. 4) Характеристика С. Це найвідоміша характеристика для більшості електриків. Автомати З відрізняються ще більшою перевантажувальної здатністю в порівнянні з автоматами У і А. Так, мінімальний струм спрацьовування електромагнітного розчеплювача автомата характеристики З становить п'ятикратний номінальний струм. При цьому ж струмі теплової расцепитель спрацьовує через 1,5 секунд, а гарантоване спрацьовування електромагнітного розчеплювача настає при десятиразової перевантаження для змінного струму і при 15-тикратному перевантаження для ланцюгів струму постійного. Автоматичні вимикачі З рекомендуються до установки в мережах зі змішаною навантаженням, яка передбачає помірні пускові струми, завдяки чому побутові електрощити містять в своєму складі саме автомати цього типу. Характеристики автоматичних вимикачів B, C і D 5) Характеристика D - відрізняється дуже великий перевантажувальної здатністю. Мінімальний струм спрацьовування електромагнітного соленоїда цього автомата становить десять номінальних струмів, а теплової расцепитель при цьому може спрацювати за 0,4 секунди. Гарантоване спрацьовування забезпечено при двадцятикратним перевантаження по струму. Автоматичні вимикачі характеристики D призначені, перш за все, для підключення електродвигунів, що мають великі пускові струми. 6) Характеристика K відрізняється великим розкидом між максимальним струмом спрацьовування соленоїда в ланцюгах змінного і постійного струму. Мінімальний струм перевантаження, при якому може спрацювати електромагнітний расцепитель, для цих автоматів становить вісім номінальних струмів, а гарантований струм спрацьовування тієї ж захисту становить 12 номінальних струмів в ланцюзі змінного струму і 18 номінальних струмів в ланцюзі постійного струму. Час спрацювання електромагнітного розчеплювача становить до 0,02 секунди. Тепловий расцепитель автомата До може спрацювати при струмі, що перевищує номінальний всього в 1,05 раз. Через таких особливостей характеристики K ці автомати застосовують для підключення чисто індуктивного навантаження. 7) Характеристика Z також має відмінності в токах гарантованого спрацьовування електромагнітного розчеплювача в ланцюгах змінного і постійного струму. Мінімальний можливий струм спрацьовування соленоїда для цих автоматів становить два номінальних, а гарантований струм спрацьовування електромагнітного розчеплювача становить три номінальних струму для ланцюгів змінного струму і 4,5 номінальних струму для кола постійного струму. Тепловий расцепитель автоматів Z, як і у автоматів K, може спрацьовувати при струмі в 1,05 від номінального. Застосовуються автомати Z тільки для підключення електронних пристроїв. Олександр Молоков,

При виборі автоматичного вимикача слід звертати увагу на його тип чи інакше клас автоматичного вимикача. Всі існуючі на сьогоднішній день автоматичні вимикачі (автомати) складаються з двох типів розмикачів: теплового та магнітного.

Магнітний розмикач, його ще називають швидкодіючим, призначений для захисту ланцюгів від короткого замикання. Швидкодіючим його називають, тому що час його спрацьовування може варіюватися від декількох мілісекунд до декількох секунд.

Тепловий розмикач повільніший, і необхідний для захисту електроланок від перевантаження. Його робота пов'язана з нагріванням біметалічної пластини до певних температурних значень, при досягненні яких автомат розмикає ланцюг. Цей процес може протікати від декількох секунд до декількох хвилин.

Спільна характеристика спрацьовування автоматичного вимикача і двох його розмикачів залежить від підключається виду навантаження. Існує кілька видів час - струмових характеристик відключення автоматичних вимикачів, званих, іноді, типами автоматів: A, B, C, D, E, K, L, Z. Для побутових цілей в основному застосовуються автомати: A, B, C, D, при цьому самий чутливий тип A, потім B і так далі.

Буквена маркування автоматичних вимикачів вказує на швидкість відключення ними електромережі при перевищенні струмових навантажень. Як вже було описано вище автомат може реагувати відразу або трохи згодом. Відключення з затримкою необхідно, наприклад, для нормальної роботи потужних побутових електроприладів, таких як пилосос, холодильник, пральна машина та інші.

Справа в тому, що при запуску цих електроприладів, сила струму в ланцюзі їх харчування, короткочасно в кілька разів перевищує номінальні параметри. Цей скачок ніяким чином не впливає електропроводці. Разом з тим, якщо у Вас встановлений надмірно чутливий автоматичний вимикач (наприклад, з маркеровке A) він неодмінно зреагує на стрибок напруги, і знеструмить підконтрольний йому ділянку ланцюга. А це погодьтеся, створює деяку незручність.

Характеристики автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач тип А: призначений для розмикання ланцюгів з великою протяжністю електропроводки, а також для захисту напівпровідникових пристроїв. Має найвищу чутливість і швидке час спрацьовування. З цієї причини дані пристрої в побуті, практично не застосовуються;

Автоматичний вимикач типу B: має невелику тимчасову затримку відключення, і в побуті може бути встановлений для підключення до контрольованої ним лінії електропроводки чутливих електроприладів, наприклад, комп'ютера або телевізора або для освітлення.

Автоматичний вимикач тип С: мабуть, більше за інших підходить для монтажу в квартирі або будинку. Має оптимальний час спрацьовування для комфортного застосування в побуті.

Автоматичний вимикач тип D: ця характеристика автомата говорить про те, що він найменш чутливий до перевантажень. В основному автомати такого типу встановлюють на вводі (ввідний автоматичний вимикач) в квартиру або будинок, довіряючи їм контроль всієї електромережі житла. В якому то, сенсі цей автомат підстраховує більш чутливі автоматичні вимикачі, що підключаються за ним, від несправностей. Тобто, якщо з якихось причин більш чутливий автомат не спрацює, то обезструмлює мережу саме він.

Ціна автомата також прив'язана до його типу (класу), ніж чутливий автоматичний вимикач, тим відповідно він дорожче. Слід враховувати цей момент, роблячи вибір автоматичного вимикача для будинку або квартири, так як деякі не зовсім добросовісні продавці, можуть порадити Вам, придбати дорогий, але не придатного для установки в житлових приміщеннях автомат.

Криві спрацьовування автоматичних вимикачів, вони водночас-струмові характеристики, показують залежність часу відключення автоматичного вимикача від величини струму.

Конструкція автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач складається з двох расцепителей - теплового розчеплювача і електромагнітного.

Тепловий расцепитель - це биметаллическая пластина . При протіканні струму пластина нагрівається і змінює свою форму (згинається). Таким чином, при протіканні струму, який перевищує номінальний струм автомата, біметалічна пластина згинається настільки сильно, що відбувається відключення автомата. Коли ви включаєте автомат - зводиться пружина і вона фіксується важелем, який фіксує автомат у включеному положенні. Цей самий важіль биметаллическая пластина і знімає.

Електромагнітний расцепитель призначений для захисту від короткого замикання. При короткому замиканні в кабелі протікає струм, який в кілька разів перевищує номінальний струм автомата. Цей струм необхідно миттєво відключити. Для це в механізмі автомата використовується електромагніт - котушка і сердечник. При протіканні струму котушка втягує сердечник, який натискає на фіксуючий важіль і, таким чином, приводить в дію механізм відключення.

Типи кривих спрацьовування

Параметри автоматичних вимикачів і їх кривих спрацьовування (час-струмових характеристик) жорстко визначені міждержавним стандартом ГОСТ IEC 60898.

Розглянемо ці криві докладніше. Їх побудова виконують по логоріфміческой шкалою. По горизонталі (осі абсцис) відкладають кратність значення номінального струму (відносини струму до номінального струму автоматичного вимикача). По вертикалі (осі ординат) відкладають час в секундах і хвилинах. Час-струмові характеристики можна розділити на дві частини: верхня ниспадающая частина і нижня вертикальна.

Верхня частина кривої показує процес роботи теплового розчеплювача. Чим менше перевищення струму струму над номінальним струмом автомата, тим повільніше згинається биметаллическая пластина і тим довше вона відключає автомат.

Нижня частина показує процес роботи електромагнітного розчеплювача. Ця частина кривої спрацьовування має закруглення поблизу нуля - це час руху механічних контактів при розмиканні. Миттєво це статися не може, але час дуже мало.

Стандартом передбачені три типи автоматів з різними характиристики спрацьовування, які визначаються за діапазоном спрацьовування електромагнітного розчеплювача:

• Характеристика B - 3-5 I ном;
• Характеристика C - 5-10 I ном;
• Характеристика D - 10-20 I ном.

Таким чином, для різних типів навантажень вибирають автомат з відповідною характеристикою. Для навантажень з низькими пусковими струмами - з характеристикою «B». Для навантажень з великими пусковими струмами (наприклад, двигунів) - з характеристикою «D».

Причому, в новій редакції стандарту - ГОСТ IEC 60898-2-2011 характеристика «D» відсутня.

Випробування автоматичних вимикачів

Стандартом передбачені наступні випробування:

1. Початковий стан автомата - «холодне», тобто через нього перед цим не пропускався струм. Через автомат пропускають струм 1.13 I ном.
2. Початковий стан автомата - відразу після випробування «a». Через автомат пропускають струм 1.45 I ном.
3. 2.55 I ном.
4. Початковий стан автомата - «холодну». Через автомат пропускають струм нижньої межі діапазону характеристики (3 I ном для «B», 5 I ном для «C»).
5. Початковий стан автомата - «холодну». Через автомат пропускають струм верхньої межі діапазону характеристики (5 I ном для «B», 10 I ном для «C»).

Результатом випробування «a» є відсутність спрацьовування автомата за час t> 1 год для автоматів з номінальним струмом I ном ≤63A і t> 2год для автоматів з I ном> 63A.

Результатом випробування «b» є спрацьовування автомата за час t63A.

Результатом випробування «c» є спрацьовування автомата в межах 1с32A.

Результатом випробування «d» є спрацьовування автомата з характеристикою «B» в межах 0,1с32A; з характеристикою «C» в межах 0,1 с 32A.

Результатом випробування «e» є спрацьовування автомата за час t

За цим точкам будують час-струмові характеристики, а самі точки виділені на кривих.

важливі висновки

1. Виходить, що якщо струм навантаження, який протікає через автомат, перевищує номінальний струм автомата менше, ніж в 1.13 раз, то автомат не відключиться. Цю обставину слід враховувати при виборі кабелю.
2. При проектуванні слід враховувати, що вимоги п.1.7.79 ПУЕ гарантовано виконуються тільки в тому випадку, якщо струм короткого замикання перевищує верхню межу діапазону спрацьовування, тобто 5 I ном для характеристики «B», 10 I ном для характеристики «C», 20 I ном для характеристики «D». Ці величини кратності спрацьовування слід використовувати при при однофазному короткому замиканні.