- Переваги АВ над плавкими вставками:
- механізми розчеплення
- будова
- Онлайн розрахунок автоматичного вимикача
На заміну плавких запобіжників ще два століття тому прийшли автоматичні вимикачі. З 1924 року патент на цей винахід належить швейцарській компанії Brown, Boveri & Cie.
Переваги АВ над плавкими вставками:
- запобіжник виходить з ладу після першого свого спрацьовування, тобто багаторазове його використання неможливо, необхідна заміна згорілої плавкою частини;
- при використанні в трифазного ланцюга, коротке замикання в одній фазі викличе перегорання одного запобіжника, в той час як дві інші фази будуть продовжувати працювати. Аварійний режим роботи (обрив фази) виключається АВ, так як к.з. в одній фазі триполюсного вимикача призводить до розриву всього ланцюга.
Автоматичний вимикач (АВ) - це електромеханічний комутаційний апарат, який дозволяє вмикати або вимикати харчування споживача при нормальному режимі роботи. А так же забезпечує захист електрообладнання від струмів короткого замикання і перевантаження (перегрівання). Часте відключення в ручному режимі небажано, так як АВ мають заявлене число комутацій (для цього краще використовувати більш дешеві рубильники).
Для того щоб правильно вибрати автоматичний вимикач, необхідно розуміти його основні параметри і характеристики:
Номінальний струм автомата (I н) - величина струму, на яку АВ розрахований для тривалої нормальної роботи. Іноді показник I н має певний діапазон і регулятор для точної настройки. Наприклад, I н = 3 ÷ 5А, це означає, що даний автоматичний вимикач можна підлаштувати на робочі струми від 3 до 5 А. При перевищенні вказаного значення відбувається спрацьовування захисту і електричний ланцюг розривається. За нормами, спрацьовування повинно статися при силі струму в 1,45 I н.
Тип автоматичного вимикача визначає короткочасне значення сили струму, при якому відбудеться розрив ланцюга. Тип або клас, в основному, визначається для моменту включення. При запуску електрообладнання мають місце пускові струми, які можуть бути величезними. Наприклад, при прямому пуску електродвигуна, початковий струм дорівнює 10-ти номінальним. Основні типи:
- B (короткочасне збільшення струму в 3-5 разів від номінального); - C (5-10 разів); - D (10-50 разів).
Час спрацювання (від моменту, коли контрольований параметр став більше граничного значення, до моменту розмикання контактів). АВ за часом спрацьовування діляться на:
- нормальні (t = 0,02-0,1с); - швидкодіючі (0,005с); - селективні (межа регулювання часу спрацьовування до 1с)
Останні мають контакти з затримкою на розмикання. Застосовуються в складних ланцюгах, селективний АВ встановлюють на вході споживача великої потужності. Після нього на розгалуженнях ланцюга стоять автомати меншої потужності. Таким чином, при створенні аварійної ситуації на ділянці ланцюга - вимкнеться лише окреме обладнання, а селективність дозволить решті системі залишитися працездатною.
Здатність, яка відключає - це максимальний струм, який може бути присутнім на короткий час в ланцюзі, щоб автоматичний вимикач не втратила свою працездатність (можливо зварювання контактів при перевищують норму токах). Це значення зазвичай в сотню разів більше робочого струму. А виникає такий величезний струм при короткому замиканні.
механізми розчеплення
Теплова відсічення (тривале вплив струму, що перевищує норму) виконується завдяки пластині, яка складається з двох різних металів. У використовуваних металів різна теплова провідність. Пластина приєднана послідовно, тобто через неї протікає струм ланцюга. Коли значення струму номінальне або менше - автомат залишається в замкнутому стані. Якщо ж струм перевищить нормоване значення, нехай навіть на 10% протягом тривалого часу, пластина нагріється і зігнеться, тим самим, розірве контакт живильного ланцюга.
Електромагнітне розчеплення забезпечує захист від великих, різких стрибків струму. Це відсічення виконується вбудованим соленоидом. Наприклад, автоматичний вимикач розрахований на струм в 2 А, його тип В, отже спрацювати він повинен при струмі 10 А. Для цього і служить соленоїд. При токах до 10А, він буде нерухомим, а при досягненні 10А, соленоїд втягнеться і розімкне контакт - відбудеться вимикання автомата.
будова
На малюнку нижче показані основні елементи, з яких складається автоматичний вимикач.
1 - соленоїд виконує функцію розчеплення при короткому замиканні; 2 - затискний гвинтовий контакт для приєднання проводу; 3 - дугогасильні камери розсіює дугу, яка виникає в результаті комутації (з'єднання / роз'єднання) контактів; 4 - рухливий контакт; 5 - біметалічна пластина для захисту від перевантаження (тривалого підвищеного струму).
Функції незалежного розчеплення (НР), розчеплення за нульовим напругою (НРН) і по мінімальній напрузі (МРН) виступають додатковими, і не включаються в стандартні комплекти поставки (необхідно замовляти складальні одиниці).
Вище показано одне з численних виконань АВ. Існує широке їх різноманітність. Наприклад, у зв'язку зі струму, кількості підключаються фаз, розташуванню клем. Але це все конструктив, а ми описуємо як це працює.
Позначення автоматичного вимикача на електричній схемі:
Онлайн розрахунок автоматичного вимикача
* Вибір перерізу провідника проводиться згідно з таблицею, наведеною в даній статті
Вибір по току. Якщо Ви хочете в квартирі, гаражі, на дачі поставити АВ. Отже, проводка вже прокладена і її перетин Вам відомо, тоді потрібно звернутися до таблиці , Де вказані перетину проводів і відповідні для них максимальні струми. Прочитати докладніше про вибір перерізу провідника буде корисним для установки автомата.
Наприклад, у мене вдома в стінах прокладений алюмінієвий дріт перетином 2,5 мм 2.
Для відкрито прокладеного алюмінієвого кабелю перетином 2,5мм2 максимальний струм - 24А. Але, так як він прокладений таємно, його охолодження буде гірше, ніж на відкритому повітрі. Для цього вбрання значення множимо на поправочний коефіцієнт для прихованої прокладки 0,8.
Максимальний струм, який витримає проводка:
Автомат призначений, щоб забезпечити захист не тільки електроприладів, а й для збереження цілісності провідника. Адже, погодьтеся, шукати всередині стін, де перегоріла проводка - не веселе заняття. Тому потрібно вибрати автоматичний вимикач з номінальним струмом, нижче, ніж у дроту. З стандартного ряду, автомат на 16А буде підходящим і збереже цілісність проводів і приладів.
Вибір за потужністю. Якщо нам необхідно підключити декілька споживачів електроенергії, і ми знаємо лише їх потужність. дві лампочки розжарювання на 100Вт і один асинхронний електродвигун на 2кВт. Напруга мережі - змінне 220В.
Для лампочок розжарювання підрахунок буде простий, з формули активної потужності Р = UI, висловимо і знайдемо значення струму:
А ось з електродвигуном існує нюанс. Так як він є не тільки активною, але і реактивним навантаженням, косинус фі вносить зміну в наш розрахунок. Коефіцієнт потужності вказується на шілдік (табличці) двигуна, але якщо такий відсутній, сміливо приймайте значення 0,7. Отже, струм через двигун буде дорівнює:
Вибір автоматичного вимикача буде за сумою цих струмів (14А), але з невеликим запасом. Вибираємо, знову таки, 16 приміщення повинна бути захищена автомат.
Для трифазної мережі, вибір автоматичного вимикача по потужності здійснюється за формулою: