Автоматические выключатели

Автоматические выключатели
Автоматический выключатель (автомат) – наиболее распространенное
электротехническое устройство, служащее для подключения электрической нагрузки к
питающей сети. Автоматические выключатели встречаются как в жилых домах, так и на
промышленных предприятиях. Кроме того автоматы обеспечивают защиту цепей
нагрузки при возникновении проблем в питающей сети: возникновение короткого
замыкания в цепи и возникновение токов перегрузки в цепи. Все это отрицательно
сказывается на работоспособности электроприемников (бытовых приборов) и состояния
питающего кабеля.
Работа аппарата токовой защиты основывается на двух принципах:
1. Распознавание слишком высокого тока в цепи.
2. Разрыв цепи до того момента, пока высокое значение тока не начало воздействовать на
элементы электрической цепи.
Под высоким значение тока в цепи следует понимать токи короткого замыкания
(соединение нулевого и фазного или двух фазных проводников между собой, при котором
ток в цепи в несколько раз превышает номинальный) и токи перегрузки (вызываются
большим количеством одновременно подключенных электроприемников, при котором ток
в цепи превышает номинальный на продолжительный отрезок времени). Поэтому для
защиты электрических цепей необходимо применять два вида токовой защиты: от токов
короткого замыкания и токов перегрузки.
Защиту от токов короткого замыкания в составе автоматического выключателя
осуществляет электромагнитный расцепитель (соленоид). Современные расцепители
позволяют отключить нагрузку за доли секунды при возникновении токов короткого
замыкания. Защиту от токов перегрузки выполняет тепловой расцепитель
(биметаллическая пластинка).
Каждый автоматический выключатель позволяет осуществить настройку срабатывания
электромагнитного и теплового расцепителей в зависимости от нагрузки (номинального
тока в цепи). Характеристики расцепителей и являются характеристикой автоматического
выключателя (латинская буква на корпусе автомата перед токовым номиналом).
По характеристике автомата можно определить диапазон токов срабатывания защиты при
перегрузках и диапазон отключаемых токов короткого замыкания. Далее рассмотрим
наиболее распространенные типы характеристик автоматических выключателей:
1. Характеристика МА: автомат обеспечивает защиту только от токов короткого
замыкания. Такие устройства зачастую применяют для защиты электродвигателей, а
тепловую защиту в цепи обеспечивают реле.
2. Характеристика А: минимальный ток перегрузки 1,3Iном (время отключения около 60
минут), при 2 Iном время отключения – до 30 секунд. Минимальный ток короткого
замыкания – 2Iном (0,05 секунды). Автоматы с характеристикой А применяются для
защиты цепей с полупроводниковыми приборами.
3. Характеристика В: время срабатывания соленоида при 3Iном – 0,015 секунды;
теплового расцепителя при 3Iном – до 5 секунд. Автоматы с характеристикой В
применяются в осветительных сетях.
4. Характеристика С: минимальный ток срабатывания – 5Iном. Время срабатывания
теплового расцепителя – 1,5 секунды. Автоматы с характеристикой С являются наиболее
распространенными и применяются в цепях с умеренными пусковыми токами.
5. Характеристика D: минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя 10Iном, а максимальный ток достигает 20Iном. Автоматы такого типа применяются для
цепей электродвигателей с большими пусковыми токами.
6. Характеристика К: минимальный ток срабатывания - 8Iном; максимальный для цепей
переменного тока - 12Iном, постоянного - 18Iном. Время отключения соленоида – 0,02
секунды. Автоматические выключатели с характеристикой К применяются для
подключения индуктивной нагрузки.
7. Характеристика Z: для цепей постоянного и переменного тока минимальный ток
срабатывания составляет - 2Iном; максимальный - 3Iном (цепи переменного тока) и
4,5Iном (цепи постоянного тока). Автоматы такого типа применяют для подключения
электронных устройств.