Автоматичний вимикач максимального струмового захисту

З автоматичними мережевими вимикачами – також званими перемикачами максимального струмового захисту – майже всі мали справу. Вони розміщені в розподільній коробці в більшості сучасних квартир і будинків (хоча все ще багато квартир з керамічними викручувати пробками-запобіжниками). Але так як вони відносно недавно почали застосовуватися масово, про них є чимало запитань і просто прогалин в знаннях як правильно такі запобіжники встановлювати. У цій статті ви дізнаєтеся що взагалі таке запобіжник і що він захищає, як правильно підключити його до мережі 220V, які характеристики мають стандартні автоматичні вимикачі та дещо про їх взаємозамінності.

Використання автоматичних вимикачів постійного струму

Такий пристрій використовується для:

1. Захист кабелів від пошкоджень, викликаних протікає електричним струмом занадто високої потужності.
Кожен провід має певне максимальне значення струму який може протікати через нього протягом тривалого періоду часу без ризику пошкодження. Якщо це значення перевищено, температура дроти може збільшитися до небезпечного рівня (пов’язано з тим, що кабель має власне електричний опір). Воно мало, але чим більше струм протікає через провід, тим більше енергії відходить на кабель у вигляді тепла.

Якщо температура дроти залишиться на деякий час на занадто високому рівні, його ізоляція почне плавитися. Автоматичний вимикач з правильними параметрами для даного проводу захистить його від такої ситуації і своєчасно відключить напругу в ланцюзі. Швидкість роботи в разі виявлення так званої термічного перевантаження залежить від кількості струму, що проходить через автоматичний вимикач, і становить від 0,2 секунди до 2-х годин.

2. Захист проводів і приладів від впливу коротких замикань в електричному ланцюзі. Коротке замикання або дуже високий струм може протікати у внутрішній електричній проводці, коли опір між фазним проводом і нейтральним провідником дуже мало (наприклад, коли замкнуті нейтральний і фазовий провідники).
Якщо виявлено коротке замикання, вимикач максимального струму повинен спрацьовувати дуже швидко, тобто менш ніж за 30 мілісекунд.

Чого не може автоматичний вимикач: Перемикач максимального струму не використовується для захисту людини від ураження електричним струмом. Інтенсивність струмів при яких інсталяційний вимикач спрацює навіть за частку секунди, абсолютно смертельна для людини. Для захисту від удару 220 вольт використовується спеціальний пристрій із залишковим струмом.

Конструкція токозащітного вимикача

На наведених вище малюнках показаний автоматичний вимикач струму з декількох ракурсів:

  1. Перемикач має два гвинтових з’єднувача у верхній і нижній частині для прикручування дроти живлення з одного боку, і виходу на споживачі струму (розетки, лампи). У центральній частині знаходиться рухливий елемент (перемикач), який може бути встановлений в двох положеннях. На цьому кресленні автоматичний вимикач знаходиться в положенні «OFF», тобто харчування не підключено до споживачів. Під перемикачем знаходиться серія міток, що визначають його параметри.
  2. Це фото відрізняється від першого лише положенням перемикача. Зверніть увагу, що положення OFF відзначено зеленим, а положення ON – червоним. Здавалося б все повинно бути навпаки. Однак воно має своє виправдання. Зелений означає відсутність напруги на виході, тобто безпечний стан для монтажу, а червоний означає: в розетці є напруга, тому нічого не чіпайте.
  3. Погляньте на гвинтове з’єднання. Затягуючи гвинт, металевий елемент знизу піднімається вгору, натискаючи кабель на верхню частину отвору.
  4. З заднього боку перемикача видно паз, характерний для елементів закріплених на DIN-рейці (TS35). Пластмасовий білий елемент з невеликим отвором в нижній частині є засувку, яка утримує перемикач на DIN-рейці. Щоб зняти перемикач з рейки, вставте невелику плоску викрутку в отвір і витягніть її.

Так автоматичний струмовий вимикач виглядає зовні. А що у нього всередині? Усередині комутатора є два так званих тригера (реле):

  • електромагнітний – він відповідає за роботу автоматичного вимкнення в разі короткого замикання в електричному ланцюзі. Це миттєвий тригер.
  • тепловий – відповідає за роботу вимикача в разі тривалого перевищення номінального струму автоматичного реле. Швидкість його спрацьовування залежить від того наскільки перевищено струм.

Якщо вас цікавлять елементи всередині перемикача, подивіться на малюнок нижче.

  1. важіль. Виробляє включення і виключення подачі струму на клеми.
  2. гвинтові клеми. Необхідні для підведення і закріплення контактів, що підводяться до автомату.
  3. рухомий контакт. Подпружинен, необхідний для швидкого розчеплення контактів.
  4. нерухомий контакт. Здійснює комутацію ланцюга з рухомим контактом.
  5. біметалічна пластина. При перевищенні допустимого значення пластина нагрівається, згинається і пускає в хід механізм розчеплення.
  6. регулювальний гвинт. Служить для настройки струму спрацьовування.
  7. котушка. Рухомий сердечник, який також приводить в дію механізм розчеплення.
  8. дугогасительная решітка. Запобігає виникненню електричної дуги при расцеплении контактів.
  9. засувка. Фіксує корпус на DIN-рейці.

Схема підключення автоматичного вимикача

Підключення реле максимального струму показано на принциповій схемі.

Підключають до автоматичного вимикача фазні провідники. З одного боку – джерело живлення (вхід на щиток від електростанції або загальної будинкової мережі), а з іншого боку – відхід струму в квартиру. Перемикач, що з’єднує / від’єднується фазний провідник, управляє електричним потенціалом приладів, підключених до автоматичного вимикача.

Вищенаведена схема є найпростішим рішенням. Одна розетка для одного комутатора. Як правило розеток (або інші електричних компонентів) які захищені одним струмовим реле набагато більше. Як виглядає з’єднання тоді?

Провід певного типу з’єднані один з одним в розетці або з іншим елементом, наприклад, в лампі. Таким чином ввівши фазу отримуємо електричний потенціал у всіх розетках.

Підключення максимального струмового захисту

Схеми схемами, але врешті-решт потрібно брати викрутку і приєднувати дроти до електрощитку. Почнемо з видалення ізоляції з кінця проводу. Дистанційна ізоляція повинна бути достатньої довжини. Занадто коротка ізоляція – це, по-перше, менша контактна поверхня вимикача з кабелем, а по-друге, ризик загвинчування кріплення на ізоляцію, замість оголеного дроту. Правильна довжина кінчика: 10-15 мм.

По-друге, потрібно вставити провід куди слід. Кабель повинен знаходитися між рухомим затискачем і верхньою частиною отвори. Проблема при всій своїй простоті може бути реальною. Найчастіше дивляться на перемикач спереду, тому не можуть бачити клеми-термінали і неважко зробити помилку.

Клеми з обох сторін вимикача функціонують однаково. Підключення двох проводів до автоматичного вимикача можливо за умови, що обидва дроти мають однакову поперечний переріз. Спроба підключення проводів з різними поперечними перетинами не рекомендується.

Більш тонкий провід під час роботи може вискочити з кріплення. На наведених вище малюнках підключені два дроти: коричневий 2,5 мм 2 і чорний 1,5 мм 2.

Позначення і типи вимикачів постійного струму

На передній панелі вимикача максимального струмового захисту є кілька позначень, що визначають параметри реле максимального струму:

  • C2 – найважливіший параметр автоматичного вимикача. Перша літера, в даному випадку «С», визначає характеристики перемикача, а «2» – номінальний струм. Значення сили струму, звичайно, зазначено в Амперах [A].
  • ~ 230 / 400V – другий за важливістю параметр. Це електрична напруга, на яке розрахований перемикач. Автоматичні вимикачі, призначені для змінного струму, також можуть використовуватися в системах постійного струму, але характеристики їх для змінного і постійного струму різні.
  • 6000 в рамці – значення означає максимальний струм, який може протікати через комутатор, щоб він ще працював правильно. 6000A – дійсно великий струм і в домашніх умовах практично неможливо отримати таке значення навіть при короткому замиканні.
  • 3 в рамці – клас обмеження енергії, викликаного коротким замиканням. Це найвищий клас, і з подібними вимикачами максимального струму доводиться зустрічатися рідко, зазвичай вони мають більш низький клас.
  • FAEL і S301 – код виробника і продукту (позначення залежить від стандартів виробника).

Вимикачі максимального струму можуть бути не тільки одиночними (1P), але також можуть мати 2, 3 або 4 елементи.

Комутатор для багатопозиційних перемикачів є загальним, тобто можливі тільки два стани: все ланцюга підключення до автоматичного вимикача включені або все ланцюга відключені. Це має сенс, наприклад, використання трипозиційного автоматичного вимикача для трифазних пристроїв, де при виявленні короткого замикання або перевантаження на будь-якому однофазном провіднику весь пристрій буде знеструмлено.

Характеристики автоматичного вимикача

Тимчасова характеристика – графічне представлення робочої швидкості спрацьовування комутатора в залежності від проходить через нього струму. Вимикачі максимального струму мають 4 основні характеристики які відрізняються один від одного інтенсивністю струму, при якому електромагнітне звільнення спрацьовує. Експлуатація блоку теплового відключення ідентична для кожного типу вимикача максимального струмового захисту.

Кожна характеристика має два струмових порога:

  1. поріг відмови – нижче цього порога тригер відключення не працює. Перевищення цього порогового значення може привести до відключення автоматичного вимикача.
  2. поріг спрацьовування – вище цього порогу спрацьовування пристрою, що вимикає буде працювати на 100%.

У чому різниця між цими характеристиками? Поріг спрацьовування електромагнітного відпустки (швидкий):

Характеристика A:

  • поріг відмови – 2x номінальний струм автоматичного вимикача (In)
  • поріг спрацьовування – 3-кратний номінальний струм автоматичного вимикача (In)

Характеристика B:

  • частота відмови – 3x
  • поріг активації – 5x In

Характеристика C:

  • частота відмови – 5x In
  • поріг активації – 10x In

Характеристика D:

  • частота відмови – 10x
  • поріг активації – 20x In

На графіку можна побачити 4 характеристики. З наведених вище даних можна зробити висновок, що автоматичний вимикач з характеристикою А буде спрацьовувати якомога раніше, а автоматичний вимикач з характеристикою D – пізніше.

При включенні, наприклад, дрилі, цей пристрій може на частку секунди споживати сплеск струму, кратний номінальному струму автоматичного вимикача (так званий пусковий струм). Припустимо, що у нас є автоматичний вимикач з номінальним струмом 10 А, а в момент запуску дриль споживає 35 А. Ця інтенсивність в 3,5 рази перевищує номінальний струм автоматичного вимикача, тобто:

  • перемикач з функцією A спрацює напевно
  • перемикач з функцією B може спрацювати
  • перемикачі C і D НЕ будуть виключатися

А що, якщо в системі з’являється коротке замикання, інтенсивність якого може легко перевищити 20-кратний номінальний струм автоматичного вимикача? У разі короткого замикання не існує різного часу затримки для вимикачів які відрізняються тільки їх характеристиками. Що це означає на практиці? Якщо у вашому будинку є вимикач максимального струму B16 (характеристика B, номінальний струм 16 A), а в розподільній коробці постачальника енергії, наприклад C20, в разі короткого замикання в ланцюзі неможливо визначити чи буде спрацьовувати B16 або C20, або обидва одночасно.

Характеристики вимикача вибираються, серед інших через наявність пристроїв, які споживають велику кількість енергії при запуску. Автоматичні вимикачі з характеристиками А використовуються для чутливих електронних пристроїв (потрібно швидкий відгук). З іншого боку, автоматичні вимикачі з характеристиками C і D використовуються там, де до ланцюга підключені двигуни, які при запуску набирають великий струм.

Підведемо підсумки

Залежно від струму що протікає в ланцюзі, захисний комутатор може спрацювати протягом секунди, але він також може працювати до спрацьовування протягом декількох хвилин або навіть годин.

Коли ви подивіться на характеристики то помітите, щоб автоматичний вимикач спрацював, його номінальний струм повинен бути перевищений на 13%. Однак, якщо потрібно бути впевненим в активації автоматичного вимикача, ток повинен мати значення мінімум на 45% вище номінального.

Легко підрахувати, що якщо за замовчуванням через вимикач B10, який використовується в ланцюгах освітлення, буде текти 11A, автоматичний вимикач не спрацює ніколи. І для того щоб бути впевненим в його відключенні, через нього повинен пройти струм не менше 14,5A.

Ви впевнені, що тепер ви зрозуміли роботу автоматичного вимикача, який ставлять в щитки на заміну старим пробках. Якщо щось залишилося незрозумілим – запитаєте в коментарях нижче.

Ссылка на основную публикацию