Принцип работы
Автоматический выключатель («автомат») устанавливается в цепь. Питающий провод подключается к верхней клемме, через него подается электрический ток. В обычном режиме он проходит через неподвижный и подвижный контакт, с помощью гибкого проводника он проходит через катушку соленоида, а затем подается на биметаллическую пластину теплового расцепителя. Ток выходит из автомата через нижнюю клемму и далее по кабелю подается к потребителям.
Как только в сети возникает перегрузка, то есть значение тока начинает превышать допустимые параметры, биметаллическая пластина нагревается. Постепенно она начинает сгибаться и воздействовать на механизм расцепления. В результате, если перегрузка не прекращается, автомат разрывает электрическую цепь.
Нагревание и сгибание биметаллической пластины проходит постепенно, поэтому для срабатывания автомату необходим определенный промежуток времени. Чем больше величина тока, который проходит через пластину, тем короче временной промежуток до срабатывания механизма. Расцепитель срабатывает, когда превышение установленного значения достигает 13-45%.
Настолько большой разброс обусловлен аналоговым принципом работы выключателя, поскольку он не рассчитан на более точную настройку. На температуру пластины влияет температура среды. Если в помещении, где установлен автомат, жарко, то на срабатывание биметаллической пластине потребуется намного меньше времени. Однако при пониженной температуре время замедляется, и в некоторых ситуациях это может привести к серьезной перегрузке электросети.
Перегрузка может возникать, если в электросети были подключены слишком мощные приборы, и расчетная мощность была превышена. К примеру, если одновременно включить электронагреватель, плиту, духовку и утюг, то это создаст повышенную нагрузку на сеть. Если она продлится определенное время, автомат сработает и полностью отключит подачу электричества на участок. Отключение предотвращает оплавление изоляции, повреждение электроприборов и другие негативные последствия перегрузок.
Виды автоматических выключателей
Классификация автоматических выключателей закреплена в ГОСТ 9098-78. По конструкции их принято делить на следующие разновидности:
- Воздушные выключатели (аббревиатура в маркировке АСВ). Они используются на промышленных предприятиях для защиты электрических цепей с силой тока от 800А до 6300А. Это наиболее сложные устройства – они предусматривают двойной разрыв контакта и снабжаются дугогасящими камерами.
- Выключатели в литом корпусе (обозначаются буквами «МССВ»). Они рассчитаны на работу в цепях с широким диапазоном значений тока. Он может составлять от 16А до 1000А. Их используют на промышленных объектах, они рассчитаны на пропускание большой нагрузки. При этом производители стремятся придать корпусам небольшие размеры для удобства установки.
- Модульные выключатели (аббревиатура «МСВ»). Это наиболее распространенные автоматы, применяемые в бытовых электросетях. Они рассчитаны на работу с небольшими токами в 0,5А-125А. Именно такие автоматы устанавливаются в городских квартирах. В ширину устройства имеют один или два полюса.
Также принято выделять выключатели постоянного и переменного тока, по количеству полюсов они могут быть одно-, двух- трех- и четырехполюсными.
В выключателях могут использоваться электромагнитные или тепловые расцепители. Первый тип позволяет автомату срабатывать практически моментально, в результате подача тока на аварийный участок прекращается сразу же, как только возникли перегрузки. Конструктивно они представляют собой катушку-соленоид, при воздействии большой величины тока сердечник втягивается и обеспечивает срабатывание автомата. Тепловыерасцепители с биметаллической пластиной срабатывают дольше, т.к. им требуется время на нагрев.
Установка и использование
Корпус модульного автомата выполнен из диэлектрического материала, на передней панели указывается марка и номер прибора. Задняя часть корпуса снабжена креплениями для установки на DIN-рейку – это обеспечивает простую и быструю установку в электрощиток.
При выборе автомата важно правильно подобрать оптимальное значение тока для срабатывания устройства. Если в квартире установить прибор, рассчитанный на высокую мощность сети, то он не среагирует на перегрузку, опасную для изоляции и бытовых потребителей. Перегрузка сети приведет к перегреванию и плавлению изоляционного слоя проводки, что может стать причиной возгорания. При этом «автомат» не сработает, так как не «заметит» превышения допустимого значения тока.
Если же установить маломощный автомат, то он будет постоянно срабатывать, даже если нет никакой угрозы для нормальной работы сети. Со временем постоянное отключение приведет к «залипанию» контактов, и автомат полностью выйдет из строя.
В таблице представлено оптимальное значение мощности автомата для определенной нагрузки сети:
|
Тип подключения
|
Однофазное
|
Трехфазное
|
|
Автомат
|
220 В
|
380 В
|
|
1А
|
0,2 кВт
|
1,1 кВт
|
|
2А
|
0,4 кВт
|
2,3 кВт
|
|
3А
|
0,7 кВт
|
3,4 кВт
|
|
6А
|
1,3 кВт
|
6,8 кВт
|
|
10А
|
2,2 кВт
|
11,4 кВт
|
|
16А
|
3,5 кВт
|
18,2 кВт
|
|
20А
|
4,4 кВт
|
22,8 кВт
|
|
25А
|
5,5 кВт
|
28,5 кВт
|
|
32А
|
7,0 кВт
|
36,5 кВт
|
|
40А
|
8,8 кВт
|
45,6 кВт
|
Степень чувствительности автоматов отображается в их маркировке. Эта характеристика указывается следующим образом:
- А. Так обозначаются выключатели высокой чувствительности, они срабатывают мгновенно. Их устанавливают только в промышленных цепях для работы с высокоточными приборами.
- В. Срабатывание обеспечивается с незначительной задержкой при возрастании тока в цепи. Эти автоматы уместно устанавливать для защиты дорогостоящих приборов, таких как ЖК-телевизоры или компьютерные мониторы.
- C. Это наиболее распространенный тип. Такие автоматы срабатывают замедленно, однако это предотвращает частые срабатывания при самостоятельном выравнивании значений тока в цепи.
- D. Автоматы этого типа имеют низкую чувствительность, их принято устанавливать на подходах к зданию для защиты общей сети от перегрузок.
