Что значит однофазный автомат

Автоматические выключатели. Обзор.

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание:В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

• 1 — корпус;
• 2,3 — нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода;
• 4 — неподвижный контакт;
• 5 — подвижный контакт;
• 6 — дугогасительная камера;
• 7 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя);
• 8 — механизм взвода и расцепления
• 9 — катушка электромагнитного расцепителя;
• 10 — рычаг управления;
• 11 — тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
• 12 — регулировочный винт;

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку с находящимся в ее центре сердечником который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину. Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя, который размыкает подвижный контакт. В простой схеме это выглядит так:

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45 мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру, которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

ВА63 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 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.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·I_н до 10·I_н включительно. (I_н— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Примечание:

• Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
• Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

Выбор автоматического выключателя

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи: U_{ном. АВ}⩾ U_{ном. сети}

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из следующих способов:

• Калькулятор мощности автоматического выключателя по номинальному току
• С помощью одной из следующих таблиц:

Подбор автоматического выключателя по мощности:

Вид подключения	Однофазное	Однофазное вводный	Трехфазное треугольником	Трехфазное звездой
Полюсность автомата	Однополюсный автомат	Двухполюсный автомат	Трехполюсный автомат	Четырехполюсный автомат
Напряжение питания	220 Вольт	220 Вольт	380 Вольт	220 Вольт
Автомат 1А	0.2 кВт	0.2 кВт	1.1 кВт	0.7 кВт
Автомат 2А	0.4 кВт	0.4 кВт	2.3 кВт	1.3 кВт
Автомат 3А	0.7 кВт	0.7 кВт	3.4 кВт	2.0 кВт
Автомат 6А	1.3 кВт	1.3 кВт	6.8 кВт	4.0 кВт
Автомат 10А	2.2 кВт	2.2 кВт	11.4 кВт	6.6 кВт
Автомат 16А	3.5 кВт	3.5 кВт	18.2 кВт	10.6 кВт
Автомат 20А	4.4 кВт	4.4 кВт	22.8 кВт	13.2 кВт
Автомат 25А	5.5 кВт	5.5 кВт	28.5 кВт	16.5 кВт
Автомат 32А	7.0 кВт	7.0 кВт	36.5 кВт	21.1 кВт
Автомат 40А	8.8 кВт	8.8 кВт	45.6 кВт	26.4 кВт
Автомат 50А	11 кВт	11 кВт	57 кВт	33 кВт
Автомат 63А	13.9 кВт	13.9 кВт	71.8 кВт	41.6 кВт

Подбор автоматического выключателя по сечению жил кабеля:

Сечение кабеля, кв.мм		Номинальный ток автомата, А	Мощность 1-фазной нагрузки при 220В, кВт	Мощность 3-фазной нагрузки при 380В, кВт
Медь	Алюминий
1	2.5	6	1.3	3.2
1.5	2.5	10	2.2	5.3
1.5	2.5	16	3.5	8.4
2.5	4	20	4.4	10.5
4	6	25	5.5	13.2
6	10	32	7	16.8
10	16	40	8.8	21.1
10	16	50	11	26.3
16	25	63	13.9	33.2

— Выбираем характеристику срабатывания: зачастую характеристику срабатывания автоматического выключателя выбирают исходя из назначения защищаемой им сети (согласно таблице характеристик срабатывания выше) однако автомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

Источник

Автоматический выключатель однофазный: описание, устройство и подключение

Самым распространенным защитным электротехническим устройством является автоматический выключатель однофазный, разрывающий одну линию.

Назначение

Отключение цепи происходит, когда ток превышает номинальное значение. Чем он больше, тем выше скорость срабатывания. Кроме того, автомат отключается при коротком замыкании, когда в защищаемой цепи возникает очень большой ток. Здесь отсечка происходит мгновенно.

В качестве примера можно рассмотреть блок соединенных шлейфом розеток, к которому одновременно подключены несколько мощных потребителей. Ток при этом превышает номинал, и силовые провода начинают нагреваться. Чтобы они не оплавились, автомат вовремя отключает цепь.

Реакция устройства подбирается такой, чтобы провода не перегрелись. Автоматический выключатель также защищает подключенные нагрузки. Но человека от прямого воздействия электрического тока он не спасает. Для этого применяются устройства защитного отключения.

Принцип действия

Несмотря на внешний простой вид, автоматический выключатель однофазной сети является сложным устройством. Оно может быть электронным, но наиболее распространена классическая электромеханическая конструкция.

Клемма входа всегда находится сверху прибора. Она соединена с неподвижным контактом. Нижняя выходная клемма связана с верхней через подвижный контакт и тепловой расцепитель в виде биметаллической пластины. К ним подключено также электромагнитное отключающее устройство.

Подвижный контакт фиксируется пружиной в двух устойчивых положениях — во включенном и отключенном состояниях. Автомат устанавливается в рабочее состояние только вручную через рычаг. Отключение производится автоматически. Аппаратом также можно пользоваться как выключателем.

В нормальном режиме электрический ток поступает через замкнутую контактную группу автомата. При превышении номинала цепь перегружается. Если это происходит долго, биметаллическая пластина постепенно нагревается и изгибается, толкая рычаг механизма расцепления. Автомат при этом срабатывает, контакты размыкаются и цепь разрывается.

Если происходит короткое замыкание, срабатывает электромагнитный механизм расцепления, мгновенно отключая питание. При этом между контактами возникает искровой разряд, образующий электрическую дугу, которая гасится между пластинами в специальной камере.

Со временем контакты начинают подгорать. Автомат предназначен преимущественно для защиты проводки и часто применять его в качестве выключателя не рекомендуется. Для коммутации применяются рубильники.

Как правильно выбрать автомат?

Автоматический выключатель однофазный подбирается по сечению провода и характеристикам нагрузки, обозначенным на маркировке с лицевой стороны прибора.

По указанным параметрам можно выбрать необходимый автомат.

1. E.NEXT — торговая марка (сверху) указывает фирму-производителя. Рекомендуется выбирать известные бренды. При этом следует руководствоваться тем, чтобы уровень прибора ненамного отличался от другого электротехнического оборудования.
2. 220/400 В — 50 Гц — надпись означает, что автомат применим в однофазных и трехфазных сетях с частотой 50 Гц.
3. 4500 — величина предельного тока в А, при котором выключатель сработает хотя бы один раз (класс токоограничения — 3).
4. С16 — время-токовая характеристика (С) означает, что механизм отключения сработает при пятикратном увеличении номинального тока. Она лучше всего подходит для бытовых приборов и освещения. Число 16 показывает номинал. Автоматический выключатель однофазный 16А не сработает длительное время при величине силы тока 16 ампер. Если его увеличить на 13 %, отключение цепи произойдет через час. Чем больше величина, тем быстрее будет срабатывание.

В квартирной электропроводке часто применяются устройства класса В, где ток отсечки в 3 раза превышает номинал. Если последовательно подключить автоматы с категориями В и С, быстрее сработает первый. Таким образом обеспечивается селективность устройств защиты, когда все остальные характеристики одинаковые.

Выключатель автоматический однофазный: цена

Аппараты с одним полюсом являются самыми дешевыми в типоразмере линейки автоматов.

Если сравнить цены при одинаковых характеристиках, то окажется, что у однофазных она самая низкая. Производителей автоматических выключателей сейчас много и всегда можно выбрать подходящий по стоимости и качеству бренд.

На автоматический выключатель однофазный Москва предлагает широкий ассортимент продукции по приемлемым ценам. Можно выбрать надежные устройства популярной марки ABB от 147 руб. и выше, от одного до четырех полюсов.

Подключение автомата

Автоматический выключатель однофазный монтируется в щитке за исключением аппаратов, встроенных в бытовые электроприборы. Аппарат крепится на DIN-рейку и фиксируется защелкой.

Автомат устанавливается следующим образом.

1. Перед тем как подключить автоматический выключатель однофазный, обесточивается электрощит с принятием мер, предотвращающих случайную подачу напряжения.
2. Автомат устанавливается в определенном месте. При наличии рядом пустых мест устанавливаются металлические ограничители перемещения.
3. К верхней клемме подключается питание, а к нижней — защищаемая цепь. Провода прокладываются без резких изгибов и натяжений. Многожильные концы снабжаются наконечниками, которые следует обжать кримпером.
4. При наличии рядом других автоматов с раздачей одной фазы применяются шины-гребенки или перемычки с наконечниками на два провода. Затяжка делается плотной, но не слишком сильной.
5. На щит подается питание и проверяется наличие напряжения на входной и выходной клеммах автомата.
6. На автоматическом выключателе делается маркировка с указанием защищаемой цепи.

Ошибки выбора

1. Не следует ориентироваться на общую мощность потребителей. Прежде всего надо рассчитать проводку на защиту от перегрузки.
2. На всех линиях одинаковые автоматы не устанавливаются. Для розеток они берутся по току 25 А, а для освещения — на 16 А.
3. Прежде всего аппараты выбираются по характеристикам и надежности, а затем — по цене.

Заключение

Автоматический выключатель однофазный предназначен для защиты проводки и электроприборов. Его характеристики должны соответствовать сечению проводников и нагрузкам. Грамотное применение автоматов категорий В и С обеспечивает правильность срабатываний. Для правильного выбора необходимо разбираться в маркировке, нанесенной на лицевую сторону устройства.

Источник