Автоматический выключатель (бытовой)

29 Окт 2013 | Автор: | Комментариев 2 »

При эксплуатации электрических цепей, бытовых приборов и электроинструментов возможны нештатные ситуации, Автоматические-выключателипредставляющие угрозу для электрооборудования. В общем случае они приводят к:

  • сверхтокам (по ГОСТ Р 50345-99 – это любой ток превышающийноминальный), которые по характеру воздействия разделяют на:
    • мгновенно возникающие токи, многократно превышающих номинальные (короткое замыкание)
    • длительное превышение номинальных значений тока, ведущее к перегреву элементов цепи
  • токам утечек вследствие нарушения изоляции

Для борьбы с последней угрозой применяются УЗО и дифференциальные автоматы, а с двумя проблемами из первого пункта эффективно справляются бытовые выключатели автоматические (ВА). К бытовым выключателям не относят изделия, предназначенные для пуска двигателей, а также выключатели, конструкция которых позволяет самостоятельно менять токовые уставки. Далее приводится техническая информация именно о таких устройствах.

Принцип действия автоматического выключателя

Автоматические выключатели (ВА) представляют собой комбинацию теплового и электромагнитного расцепителей, работающих по логической схеме «или». В случае превышения током нагрузки номинального значения один из расцепителей сработает и выключит автомат. Время аномального состояния сети – время срабатывания зависит от того, насколько ток нагрузки превысил уставку, которая в свою очередь зависит от типа автомата.

Функцию мгновенного отключения (отсечки) выполняет электромагнитный расцепитель, он представляет обычную катушку, через которую проходит ток защищаемой сети.  При достижении значения уставки сердечник втягивается и размыкает цепь. Защита от длительной перегрузки  обеспечивается тепловым реле (биметаллическая пластина-размыкатель). Увеличение тока приводит ее нагреву, пластина сгибается и также разъединяет цепь. Зависимость времени срабатывания от соотношения тока нагрузки и номинального тока называется время-токовой характеристикой выключателя.

Время-токовая характеристика автоматических выключателей

На рисунке показана типичная характеристика время-ток автоматического выключателя, в качестве образца взят автомат ВА47-63 типа С (диапазон токов расцепления от 5 до 10 номинальных значений тока In). По оси ординат отмечено время срабатывания, по оси абсцисс отношение тока через автомат I к его номинальному току In. Верхняя кривая отражает поведение «холодного» автомата, нижняя – автомат с «горячим» тепловым расцепителем.

Величина I/In имеет четыре важных значения: 1,13; 2,55; 5 и 10. Их наименование и определение будет дано в разделе стандарты.

Рис.1 Время-токовая характеристика автоматического выключателя типа С

Время-срабатывания-автоматического-выключателя

Из графика видно, что при токах меньших, чем 1,13 номинала автомат не должен срабатывать сколь угодно долгое время, в зоне больших токов вплоть до нижней границы мгновенного расцепления работает тепловой расцепитель. В этом диапазоне есть две контрольных точки, – если  ток нагрузки достиг 1,45In, то ВА должен отключаться в течение часа* (см. табл.1), при токах от 2,55In до 5 номиналов «холодный» автомат разомкнет сеть менее чем за 60 секунд. При достижении током нагрузки значения 5In – нижней границы диапазона «С» «горячий» выключатель не должен находиться во включенном состоянии более 0,1 с., после верхней границы диапазона «С» – 10In электромагнитный расцепитель должен гарантированно отключать автомат меньше чем за пять сотых секунды.

Участок слева от вертикального переходного участка считается зоной «ответственности» теплового расцепителя, участок справа – зона работы электромагнитного расцепителя.

Стандарты

В соответствие с общепринятой международной терминологией (МЭК МЭС 441-14-20) к автоматическим выключателям относят механические устройства, которые могут включать и проводить ток, отключать его в нормальном режиме, а также отключать ток мгновенно, или в заданное время при отклонении его значения от номинального.

В Российской федерации основным документом технического регулирования в отношении автоматических выключателей служит ГОСТ Р 50345-99, а также его дополненный вариант ГОСТР 50345-2010. В них изложены технические условия, классификация и методы проверки    устройств бытового и аналогичного применения. Действие нормативов распространяется на воздушные автоматические выключатели переменного тока частотой 50 или 60 Гц и  номинальным напряжением не более 440В, номинальным током до 125 А и с номинальной отключающей способностью не выше 25000 А.

Стандартом зафиксированы следующие ключевые значения, играющие важную роль в характеристиках ВА:

Таблица 1

Характеристики автоматичесих выключателей

Классификация по автоматических выключателей по ГОСТ Р 50345-99:

  • по числу полюсов (от одного до четырех полюсов);
  • исполнение (закрытое – открытое);
  • по способу монтажа (панельно-щитовой, утопленный, настенный);
  • по виду подключения (механическое крепление, втычной тип);
  • по величине тока мгновенного расцепления, типы: В, С или D.

Маркировка должна наноситься способом, обеспечивающим ее стойкость и должна включать данные о производителе, обозначение, серийный номер или номер в каталоге. Кроме этого на выключателе указываются электрические параметры: номинальное напряжение, тип мгновенного расцепления и номинальный ток, номинальная частота (Гц) и номинальная отключающая способность (А).

Отметим, что стандарт ГОСТР 50345-2010 вступил в действие в 2012г и маркировка производителей может от него отличаться. Например, маркировка автоматических выключателей серии ВА завода Контактор имеет следующий вид:

Таблица 2

Классификация по автоматических выключателей по ГОСТ Р 50345-99

 Устройство автоматического выключателя

Конструкция автоматического выключателя состоит из электрических и механических узлов, которые могут отличаться в различных модификациях. В связи с этим предлагаемая фотография может дать только общее представление о ней. В общем случае в устройстве автоматического выключателя, его конструкции,  можно выделить узлы: корпус, механизм управления (механика), расцепители, дугогасители, узел коммутации (подвижные и неподвижные контакты) и расцепители.

Главное требование к узлу коммутации – конструкция должна обеспечивать практически одновременное включение и выключение всех полюсов, кроме нейтрального (он   должен «отставать» при выключении и опережать при включении).

По стандарту ГОСТ Р 50345-2010 современный автоматический выключатель должен иметь механизм свободного расцепления, т.е. механика не включит автомат, если при включении сработали расцепители. Контакты останутся разомкнутыми до тех пор, пока спусковой механизм не будет взведен переводом в положение «выключено».

Также конструкция современного автоматического выключателя предусматривает подключение дополнительных устройств: вспомогательных и сигнальных контактов, независимого расцепителя, расцепителя минимального напряжения, моторного привода.

Автоматический-выключатель-устройство-мехаизма

Главным требованием к конструкции по ГОСТ Р 50345-2010 остаются ее надежность, безопасность для потребителя и окружающей среды при соблюдении правил эксплуатации.

Характеристики автоматических выключателей

К характеристикам ВА по ГОСТ Р 50345-99 относятся следующие показатели:

Таблица 3

Список характеристик автоматических выключателей по ГОСТ Р 50345-99

Стандартные значения этих величин уже приводились в предыдущих разделах, и большинство из них указывается в маркировке выключателя. Для примера приведена таблица с техническими характеристиками автоматического выключателя ВА04-31Про одного из крупнейших российских производителей.

характеристики автоматических выключателей

Помимо этого в документации производитель приводит следующие дополнительные характеристики автоматических выключателей:

  • таблицы зависимости номинального тока от температуры
  • номинального тока и напряжения от высоты над уровнем моря
  • ток отсечки
  • потребляемую мощность на один полюс.

Применение выключателей автоматических (бытовых)

Выключатели автоматические бытовые, соответствующие требованиям стандарта ГОСТР 50345-2010 применяют для защиты от коротких замыканий и перегрузок сетей освещения, и  электроснабжения жилых и общественных сооружений. Также автоматы этого типа эффективно защищают электрооборудование, электроинструменты и бытовую технику. Своевременное отключение питания позволяет избежать серьезных поломок и опасных последствий в виде возгораний, пожаров и т.д.

Комментарии к записи "Автоматический выключатель (бытовой)"
Оставить комментарий
  1. Большое спасибо Сергей Мельников очень много полезной информации.Много сделал сам с помощью схем большое СПАСИБО !

Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Twitter-новости

Найдите в админке сайта панель Directory News - Настройки, блок Нижний блок - Виджеты социальных сетей

Добавьте в него виджет Твиттера или виджет вашей группы в любой из социальных сетей.

Как создать виджет Твиттера, написано здесь.

Наши партнеры
Читать нас
Связаться с нами
Наши контакты

msa163sam27@gmail.com

О сайте

Контакты для связи с автором: msa163sam27@gmail.com