Характеристики автоматичних вимикачів

Автоматичний вимикач, або, простіше кажучи, автомат - це електротехнічний пристрій, знайомий практично всім. Всі знають, що автомат відключає мережу при виникненні якихось проблем. Якщо не мудрувати, то ці проблеми – надто великий електричний струм. Надмірний електричний струм небезпечний виходом усіх провідників та побутової електротехніки з ладу, можливим перегріванням, спалахом і відповідно пожежею. Тому захист від високих струмів - це класика електричних схем, і існувала вона ще на зорі електрифікації.

Будь-який апарат максимально-струмового захисту має два важливих завдання:

1) вчасно і безпомилково розпізнати надто високий струм;

2) розірвати ланцюг до того, як цей струм зможе завдати будь-яких пошкоджень.

При цьому високі струми можна розділити на дві категорії:

1) великі струми, викликані перевантаженням мережі (наприклад, включенням великої кількості побутових електроприладів або несправністю деяких з них);

2) коли нульовий і фазний провідник безпосередньо замикаються між собою, минаючи навантаження.

Комусь, можливо, це здасться дивним, але саме з надструмами короткого замикання все дуже просто. Сучасні електромагнітні розчіплювачілегко і абсолютно безпомилково визначають КЗ і відключають навантаження за частки секунди, не допускаючи навіть найменшого пошкодження провідників та апаратури.

Зі струмами перевантаження все складніше. Такий струм відрізняється від номінального, протягом якогось часу він може протікати по ланцюгу абсолютно без наслідків. Тому немає необхідності відключати такий струм миттєво, тим більше, що він міг і виникнути дуже короткочасно. Ситуація обтяжується тим, кожна мережа має свій граничний струм перевантаження. І навіть не один.

Пристрій автоматичного вимикача

Існує цілий ряд струмів, для кожного з яких теоретично можна визначити свій максимальний час відключення мережі, що становить від кількох секунд до десятків хвилин. Але і помилкові спрацьовування теж необхідно виключити: якщо струм для мережі нешкідливий, то відключення не повинно відбуватися ні за хвилину, ні за годину взагалі ніколи.

Виходить, що уставку спрацьовування захисту від перевантажень необхідно регулювати під конкретне навантаження, змінювати діапазони . І, очевидно, перед установкою апарату захисту від навантажень його потрібно провантажувати і перевіряти.

Отже, в сучасних «автоматах» є три види розчіплювачів: механічний – для ручного включення та вимкнення, електромагнітний (соленоїдний) – для відключення струмів короткого замикання, та й найскладніший – тепловий для захисту від перевантажень. Саме характеристика теплового та електромагнітного розчіплювачів і є характеристикою автоматичного вимикача, яка позначається латинською літерою на корпусі перед числом, що означає струмовий номінал апарату.

Ця характеристика означає:

а) діапазон спрацьовування захисту від перевантажень, обумовлений параметрами вбудованої біметалічної пластини, що згинається і розриває ланцюг при протікає через нього великому електричному струмі. Точне налаштування досягається за рахунок регулювального гвинта, що підтискає цю пластину;

б) діапазон спрацьовування максимально-струмового захисту, обумовлений параметрами вбудованого соленоїда.

Нижче перерахуємо характеристики модульних автоматичних вимикачівРозкажемо про те, чим вони відрізняються один від одного і для чого призначені автомати, що мають їх. Всі характеристики є залежністю між струмом навантаження і часом відключення на цьому струмі.

1) Характеристика MA – відсутність теплового розчіплювача.Насправді він дійсно не завжди буває потрібен. Наприклад, захист електродвигунів часто здійснюють за допомогою максимально струмових реле, а автомат у такому випадку потрібен лише для захисту від струмів короткого замикання.

2) Властивість А.Тепловий розчіплювач автомата цієї характеристики може спрацювати вже за струму, що становить 1,3 від номінального. При цьому час відключення становитиме близько години. При струмі, що перевищує номінальний вдвічі, на дію може вступити електромагнітний розчіплювач, спрацьовує приблизно 0,05 секунди. Але якщо при дворазовому перевищенні струму соленоїд ще не спрацює, то тепловий розчіпувач, як і раніше, залишається «у грі», відключаючи навантаження приблизно через 20-30 секунд. При струмі, що перевищує номінальний втричі, гарантовано спрацьовує електромагнітний розчіплювач за соті частки секунди.

Автоматичні вимикачі характеристики Австановлюються у ланцюгах, де короткочасні навантаження що неспроможні виникнути у нормальному робочому режимі. Прикладом можуть бути ланцюги, що містять пристрої з напівпровідниковими елементами, здатними вийти з ладу при невеликому перевищенні струму.

3) Характеристика У.Характеристика цих автоматів відрізняється від характеристики А тим, що електромагнітний розчіплювач може спрацювати лише за струму, що перевищує номінальний над два, а три і більше разів. Час спрацьовування соленоїда становить 0,015 секунди. Тепловий розчіплювач при триразовому навантаженні автомата спрацює через 4-5 секунд. Гарантоване спрацьовування автомата відбувається при п'ятикратному навантаженні для змінного струму та при навантаженні, що перевищує номінальну в 7,5 разів у ланцюгах постійного струму.

Автоматичні вимикачі характеристикизастосовуються в освітлювальних мережах, а також інших мережах, у яких пускове підвищення струму або невелике, або зовсім відсутнє.

4) Характеристика.Це найвідоміша характеристика для більшості електриків. Автомати З відрізняються ще більшою перевантажувальною здатністю в порівнянні з автоматами В і А. Так, мінімальний струм спрацьовування електромагнітного розчіплювача автомата характеристики становить п'ятикратний номінальний струм. При цьому струмі тепловий розчіпувач спрацьовує через 1,5 секунд, а гарантоване спрацьовування електромагнітного розчіплювача настає при десятикратному навантаженні для змінного струму і при 15-тикратному навантаженні для ланцюгів постійного струму.

Характеристики автоматичних вимикачів B, C та D

5) Характеристика D- відрізняється дуже великою перевантажувальною здатністю. Мінімальний струм спрацьовування електромагнітного соленоїда цього автомата становить десять номінальних струмів, а тепловий розчіплювач може спрацювати за 0,4 секунди. Гарантоване спрацьовування забезпечене при двадцятикратному перевантаженні струму.

Автоматичні вимикачі характеристики Dпризначені насамперед для підключення електродвигунів, що мають великі пускові струми.

6) Характеристика Kвідрізняється великим розкидом між максимальним струмом спрацьовування соленоїда в ланцюгах змінного та постійного струму. Мінімальний струм перевантаження, при якому може спрацювати електромагнітний розчіплювач, для цих автоматів становить вісім номінальних струмів, а гарантований струм спрацьовування того ж захисту становить 12 номінальних струмів у ланцюзі змінного струму та 18 номінальних струмів у ланцюзі постійного струму. Час спрацьовування електромагнітного розчіплювача становить 0,02 секунди. Тепловий розчіплювач автомата може спрацювати при струмі, що перевищує номінальний всього в 1,05 разів.

Через такі особливості характеристики K ці автомати застосовують для підключення суто індуктивного навантаження.

7) Характеристика Zтакож має відмінності у струмах гарантованого спрацьовування електромагнітного розчіплювача в ланцюгах змінного та постійного струму. Мінімальний можливий струм спрацьовування соленоїда для цих автоматів становить два номінальних, а гарантований струм спрацьовування електромагнітного розчіплювача становить три номінальні струми для ланцюгів змінного струму і 4,5 номінальних струми для ланцюга постійного струму. Тепловий розчіплювач автоматів Z, як і в автоматів K, може спрацьовувати при струмі 1,05 від номінального.

Використовуються автомати Z лише для підключення електронних пристроїв.

Олександр Молоков