Електричні автомати відмінності характеристики. Чим відрізняються характеристики B, C та D для автоматів

Порівняно з звичайними вимикачамиавтоматичні розміщуються у розподільних шафах та призначені для захисту електропроводки від коротких замикань та перевантажень при стрибках напруги. Маркування автоматичних вимикачів, нанесене на корпус, містить основні характеристики. По них можна отримати повне уявлення про прилад.

Автоматичні вимикачі: маркування та позначення

Існує багато видів автоматів, наприклад, старого типу – АЕ20ХХХ.

Наприклад, для автомата АЕ2044 маркування розшифровується так: 20 – розробка, 4 – 63 А, 4 – однополюсний з тепловим та електромагнітним розчіплювачем. Пристрої відрізняються характерним чорним кольором карболітового корпусу.

Схема маркування автоматів стандартизована. Її головною метою є найбільш зрозуміло донести до відома користувачів основні параметри пристрою.

Маркування читається на корпусі зверху донизу.

1. Виробник чи товарний знак - Schneider, ABB, IEK, EKF.
2. Номер серії чи каталогу (серії S200У, SH200 компанії ABB).
3. Час-струмова характеристика (А, В, С) та номінал в амперах (I ном.).
4. Гранично допустимі величини струмів відключення при к.
5. Клас струмообмеження.
6. Артикул виробника, за яким можна знайти даний типавтомата за каталогом.

На малюнку нижче показано, як проводиться маркування автоматичних вимикачів ABB та Schneider.

Кнопка розмикання маркується або позначається червоним. Якщо вона всього одна і виконана натискною, то втиснуте положення означає, що ланцюг замкнутий.

Маркування автоматичних вимикачів у основних виробників містить QR-коди, де відображається вся інформація про модель. Їхня наявність є своєрідною гарантією якості.

Вплив середовища

1. Діапазон температур для звичайних моделей знаходиться в межах від -5 до +40 °С. Для роботи за цими межами випускаються спеціальні моделі.
2. Допускається робота апаратів за відносної вологості до 50% за 40 °С. Зі зниженням температури допустима вологість збільшується (до 90% при 20 °С).

Типи автоматів

Автомати підбираються залежно від схеми електромережі.

1. Однополюсний автомат

Пристрої використовуються в однофазних мережах. Фаза підключається до верхньої клеми, а навантаження – до нижньої. Підключення апарату проводиться у розрив фазного дроту з метою відключення живлення від навантаження при аварійній ситуації.

2. Двополюсний автомат

Конструктивно пристрій є блоком двох однополюсників, з'єднаних важелем. Блокування між механізмами відключення виконано таким чином, щоб фаза відключалася раніше за нуль (за правилами ПУЕ).

3. Триполюсний автомат

Пристрій служить для одночасного вимкнення живлення у разі аварії. Триполюсник поєднує в собі 3 однополюсники з налаштуванням на одночасне спрацьовування. Електромагнітний та тепловий розчіплювачі виконуються окремо на кожен контур.

Автоматичний вимикач: характеристики

Автомати можуть мати різні час-струмові характеристики:

а) залежну від струму;
б) незалежну від струму;
в) двоступінчасту;
г) триступінчасту.

На корпусах більшості автоматів можна побачити великі латинські літери B, C, D. Маркування автоматичних вимикачів B, C, D означає характеристику, що відображає залежність часу спрацьовування автомата від відношення K = I/I ном.

1. B – тепловий захист спрацьовує через 4-5 с при перевищенні номіналу в 3 рази, а електромагнітний – через 0,015 с. Пристрої призначені для навантажень з невеликими значеннями пускових струмів, зокрема освітлення.
2. C - найпоширеніша характеристика автоматів, що захищають електроустановки з помірними
3. D – автомати для навантаження з великими струмами пуску.

Особливість час-струмової характеристики полягає в тому, що при однакових номіналах автоматів типів B, C і D їх відключення відбуватимуться при різних перевищеннях струму.

Інші типи автоматів

1. MA – без теплового розчіплювача. Якщо в ланцюзі встановлено струмове реле, достатньо встановити автоматичний вимикач лише із захистом від короткого замикання.
2. A - тепловий розчіплювач спрацьовує за перевищення I ном. у 1,3 рази. При цьому час відключення може становити 1 годину. Якщо номінал перевищено вдвічі і більше, спрацьовує струмовий розчіплювач через 0,05 с. У разі неспрацьовування цього захисту через 20-30 з діє захист по перегріву. Автомат із характеристикою А застосовується для захисту електроніки. Тут також використовуються пристрої з характеристикою Z.

Критерії вибору автоматів

1. I ном. - перевищення якого призводить до спрацьовування захисту від навантаження. Номінал підбирають за допустимим максимальним струмом проводки, а потім зменшують його на 10-15%, вибираючи його зі стандартного ряду.
2. Струм спрацьовування. Клас комутації автоматичного вимикачапідбирається залежно від типу навантаження. Для побутових цілей найпоширеніша характеристика З.
3. Селективність – властивість виборчого відключення. Автомати вибираються по номінальному струму, щоб спочатку спрацьовували пристрої на стороні навантаження. Насамперед відключається захист у місцях, де відбуваються короткі замикання або перевантажена мережа. Тимчасова селективність підбирається таким чином, щоб час спрацьовування був більшим у автомата, розташованого ближче до джерела живлення.
4. Кількість полюсів. На трифазне введенняпідключається автомат із чотирма полюсами, а на однофазний - з одним або двома. Освітлення та побутова технікапрацюють на однополюсниках. Якщо в будинку є електричний котел або трифазний електродвигун, для них використовуються триполюсні автомати.

Інші параметри

Коли придбано автоматичний вимикач, характеристики повинні вибиратися відповідно до умов експлуатації та підключення. Кожен автомат розрахований певну кількість циклів спрацьовування. Як вимикач навантаження його застосовувати не рекомендується. Кількість автоматів підбирається за потребою. Обов'язково встановлюється вступний, а після нього - на лінії освітлення, розеток та окремо до потужним споживачам. Способи кріплення різних моделей можуть відрізнятися. Тому вибираються пристрої, аналогічні встановленим у шафі.

Висновок

Маркування автоматичних вимикачів потрібне для їх вибору відповідно до конкретних потреб. Їх характеристики прямо пов'язані з перетином проводки та типами навантаження. При коротких замиканнях насамперед відбувається спрацьовування електромагнітних розчіплювачів, при тривалих перевантаженнях – тепловий захист.

При нормальній роботі електромережі та всіх приладів через автоматичний вимикач протікає електричний струм. Однак, якщо сила струму з якихось причин перевищила номінальні значення, відбувається розмикання ланцюга через спрацювання розчіплювачів автоматичного вимикача.

Характеристика спрацьовування автоматичного вимикачає дуже важливою характеристикою, яка описує те, наскільки час спрацьовування автомата залежить від відношення сили струму, що протікає через автомат, до номінального струму автомата.

Ця характеристика складна тим, що її висловлювання необхідне використання графіків. Автомати з тим самим номіналом будуть при різних перевищеннях струму по-різному відключатися залежно від типу кривої автомата (так іноді називається струмова характеристика), завдяки чому є можливість застосовувати автомати з різною характеристикою для різних типів навантаження.

Тим самим, з одного боку, здійснюється захисна струмова функція, з другого боку, забезпечується мінімальна кількістьхибних спрацьовувань – у цьому полягає важливість даної характеристики.

В енергетичних галузях бувають ситуації, коли короткочасне збільшення струму не пов'язане з появою аварійного режиму та захист не повинен реагувати на такі зміни. Це саме стосується і автоматів.

При включенні якогось двигуна, наприклад, дачного насоса або пилососа, в лінії відбувається досить великий кидок струму, який у кілька разів перевищує нормальний.

За логікою роботи, автомат, звичайно ж, має відключитися. Наприклад, двигун споживає в пусковому режимі 12 А, а в робочому - 5. Автомат стоїть на 10 А, і від 12 його вирубає. Що в такому разі робити? Якщо поставити на 16 А, тоді незрозуміло відключиться він чи ні якщо заклинить мотор або замкне кабель.

Можна було б вирішити цю проблему, якщо його поставити на менший струм, але тоді він спрацьовуватиме від будь-якого руху. Ось для цього і було придумано таке поняття для автомата, як час струмова характеристика».

Які існують час струмові характеристики автоматичних вимикачів та їх відмінність між собою

Як відомо основними органами спрацьовування автоматичного вимикача є тепловий та електромагнітний розчіплювач.

Тепловий розчіплювач являє собою пластину з біметалу, що згинається при нагріванні струмом, що протікає. Тим самим у дію наводиться механізм розчеплення, при тривалому навантаженні спрацьовуючи, із зворотнозалежною витримкою часу. Нагрів біметалічної пластинки та час спрацьовування розчіплювача безпосередньо залежать від рівня навантаження.

Електромагнітний розчіплювач є соленоїдом із сердечником, магнітне поле соленоїда при певному струмі втягує сердечник, що приводить у дію механізм розчеплення – відбувається миттєве спрацьовування при КЗ, завдяки чому постраждала ділянка мережі не чекатиме прогрівання теплового розчіплювача (біметалічної пластини) в автоматі.

Залежність часу спрацьовування автомата від сили струму, що протікає через автомат, якраз і визначається час струмовою характеристикою автоматичного вимикача.

Напевно, кожен помічав зображення латинських букв B, C, D корпусах модульних автоматів. Так вони характеризують кратність уставки електромагнітного розчіплювача до номіналу автомата, позначаючи його час струмову характеристику.

Ці букви вказують струм миттєвого спрацьовування електромагнітного розчіплювача автомата. Простіше кажучи, вказує чутливість автомата - найменший струм при якому автомат відключиться миттєво.

Автомати мають кілька характеристик, найпоширенішими з яких є:

• - B - від 3 до 5 × In;
• - C - від 5 до 10 × In;
• - D – від 10 до 20 × In.

Що означають цифри, вказані вище?

Наведу невеликий приклад. Припустимо, є два автомати однакової потужності (рівні за номінальним струмом) але характеристики спрацьовування (латинські літери на автоматі) різні: автомати В16 і С16.

Діапазони спрацьовування електромагнітного розчіплювача для В16 становить 16 * (3 ... 5) = 48 ... 80А. Для С16 діапазон струмів миттєвого спрацьовування 16 * (5 ... 10) = 80 ... 160А.

При струмі 100 А автомат В16 відключиться майже миттєво, тоді як С16 відключиться не відразу через кілька секунд від теплового захисту (після того як нагріється його біметалічна пластина).

У житлових будинках і квартирах, де навантаження чисто активні (без великих пускових струмів), а якісь потужні мотори включаються нечасто, найчутливішими і кращими до застосування є автомати з характеристикою B. На сьогоднішній день дуже поширена характеристика С, яку також можна використовувати для житлових та адміністративних будівель.

Що стосується характеристики D, то вона годиться для живлення будь-яких електромоторів, великих двигунів та інших пристроїв, де можуть бути при їх включенні великі пускові струми. Також через знижену чутливість при КЗ автомати з характеристикою D можуть бути рекомендовані для використання як вступні для підвищення шансів селективності з груповими АВ при КЗ, що стоять нижче.

Погодьтеся логічно, що час спрацьовування залежить від температури автомата. Автомат вимкнеться швидше, якщо його тепловий орган (біметалічна пластина) розігрітий. І навпаки при першому включенні коли біметал автомата холодний часвідключення буде більше.

Тому на графіку верхня крива характеризує холодний стан автомата, нижня крива характеризує гарячий стан автомата.

Пунктирною лінією позначено граничний струм спрацьовування для автоматів до 32 А.

Що показано на графіку час струмової характеристики

На прикладі 16-амперного автомата, що має час струмову характеристику C, спробуємо розглянути характеристики спрацьовування автоматичних вимикачів.

На графіку можна побачити, як струм, що протікає через автоматичний вимикач, впливає на залежність часу його відключення. Кратність струму протікає в ланцюзі до номінального струму автомата (I/In) зображає вісь Х, а час спрацьовування, в секундах - вісь У.

Вище говорилося, що до складу автомата входить електромагнітний та тепловий розчіплювач. Тому графік можна поділити на дві ділянки. Крута частина графіка показує захист від навантаження (робота теплового розчіплювача), а більш полога частина – захист від КЗ (робота електромагнітного розчіплювача).

Як видно на графіку якщо до автомата С16 підключити навантаження 23 А він повинен відключиться за 40 сек. Тобто при виникненні навантаження на 45% автомат відключиться через 40 сек.

На струми великої величини, які можуть призвести до пошкодження ізоляції електропроводки, автомат здатний реагувати миттєво завдяки наявності електромагнітного розчіплювача.

При проходженні через автомат С16 струму 5×In (80 А) він повинен спрацювати через 0.02 сек (це якщо гарячий автомат). У холодному стані, при такому навантаженні він відключиться в межах 11 сек. та 25 сек. (Для автоматів до 32 А і вище 32 А відповідно).

Якщо через автомат протікатиме струм рівний 10×In, то він відключається за 0,03 секунди в холодному стані або менше ніж за 0,01 секунду в гарячому.

Наприклад, при короткому замиканнів ланцюгу, який захищений автоматом С16, і виникненні струму в 320 Ампер, діапазон часу відключення автомата становитиме від 0,008 до 0,015 секунди. Це дозволить зняти живлення з аварійного ланцюга та захистити від спалаху та повної руйнації сам автомат, що закоротив електроприлад та електропроводку.

Автомати з якими характеристиками краще використовувати вдома

У квартирах необхідно обов'язково застосовувати автомати категорії B, які є більш чутливими. Даний автомат відпрацює від навантаження так само, як і автомат категорії С. А ось про випадок короткого замикання?

Якщо будинок новий, має хороший стан електромережі, підстанція знаходиться поруч, а всі з'єднання якісні, то струм при короткому замиканні може досягати таких величин, що його вистачить на спрацьовування навіть вступного автомата.

Струм може виявитися малим при короткому замиканні, якщо будинок є старим, а до нього йдуть погані дроти з величезним опором лінії (особливо у сільських мережах, де великий опір петлі фаза-нуль) – у такому разі автомат категорії C може не спрацювати взагалі. Тому єдиним виходом із ситуації є установка автоматів з характеристикою типу У.

Навіть у справній електропроводці та при справному обладнанні, підключеному до неї, виникають аварійні режими. Оскільки кабельні лініїне можуть тривалий час витримувати аварійні навантаження, вони нагріваються, плавиться ізоляція провідників. Потім відбувається загоряння та пожежа. Для захисту електроприладів та проводок від ненормальних режимів роботи служить автоматичний вимикач, що вимикається у разі підвищення струму.

Для опису принципу дії автоматичного вимикача розглянемо роботу двох незалежних один від одного розчіплювачів, що входять до його складу. Для відключення коротких замикань (КЗ) служить розчіпувач миттєвої дії (відсікання), званий ще електромагнітним. Принцип його роботи ґрунтується на переміщенні штока котушки при протіканні через неї струму. Поки його величина перебуває у допустимому діапазоні, руху штока немає. Але коли вона перевищує певне значення (уставку), шток вдаряє по планці, що відключає, і автоматичний вимикач відключається під дією пружини.

Розчіплювач від навантаження, званий ще тепловим, спрацьовує з витримкою часу. Він підключений послідовно з електромагнітним і являє собою біметалеву пластину, що починає згинатися при певному струмі. Величина його для різних моделей встановлюється в 1,3 - 1,45 рази більше за номінальний, при цьому автоматичний вимикач відключиться, якщо вплив на неї не припиниться. В основу роботи теплового розчіплювача покладено принцип зворотнозалежної характеристики: чим більший струм проходить через пластину, тим швидше вона згинається і швидше відбудеться відключення. Наприкінці ходу пластина натисне на планку, що відключає. Такий принцип роботи має будь-який автоматичний вимикач із термомагнітним розчіплювачем.

Класифікація автоматичних вимикачів побутової серії

Номінальні струми модульних виробів стандартних типорозмірів можуть бути обрані від 0,5 до 63 А.

0,5

1,0

1,6

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0

6,0

8,0

10

13

16

20

25

32

40

50

63

Моделі на 80, 100 та 125 А випускаються в корпусах збільшених габаритів.

Автоматичний вимикач включає один, два, три або чотири полюси в залежності від призначення:

Деякі види автоматичних вимикачів

• 1 полюс – для однофазних розподільних мереж постійного та змінної напруги;
• 2 полюси – для введення живлення в однофазних мережах, які отримують живлення від лінії електропередач. Другий полюс призначається для комутації нульового дротуоскільки не виключено наявність на ньому небезпечного для життя потенціалу. Два полюси також необхідні для ланцюгів постійної напруги;
• 3 полюси – для трифазних мережзмінної напруги;
• 4 полюси – для трифазних мереж з ізольованою нейтраллюта випадків, коли за правилами потрібне відключення при КЗ у нульовому робочому провіднику.

Номінальна гранична здатність відключення – це максимальний струм КЗ, який зможе відключити автоматичний вимикач без шкоди для себе. У разі її перевищення корпус може бути зруйнований. Модульні автомати мають відключаючу здатність від 4500 до 25000 А.

Класи (характеристики спрацьовування) автоматичних вимикачів

Миттєві розчіплювачі не виготовляються на точну величину спрацьовування. Вона має розкид, що укладається у певний діапазон. Залежно від цього модульної серії розрізняють класи чи характеристики спрацьовування.

Існують і інші класи, але їхнє застосування обмежено спеціалізованими виробами промислового застосування.

Автомати класів "В" і "С" найчастіше застосовуються в побутових мережах. Клас "В" при цьому встановлюється безпосередньо у споживача, а "С" може захищати групу споживачів, що мають захист класу "В". Так забезпечується необхідна чутливість роботи, адже зі збільшенням відстані джерела живлення струм короткого замикання зменшується, і апарат класу «З» може його відчути.

Існує думка, що так забезпечується селективність (виборчість) відключення пошкоджених ділянок. Тобто вимикатимуться лише ділянки мережі з пошкодженням. Але, як показала практика, якщо величини КЗ вистачить для спрацьовування обох, послідовно з'єднаних автоматів з характеристиками В і С, вони спрацюють одночасно. Адже час спрацьовування їхнього відсічення – однаковий. Тому відключення всієї квартири при КЗ у розетці, захищеній персонально, здебільшого неминуче. Але краще так, аніж ніяк.

Селективність може забезпечити автоматичний вимикач із напівпровідниковим розчіплювачем, у якого можна встановити затримку спрацьовування відсічки. У ньому реалізовано інший принцип роботи – використання датчиків та електронної схеми, Що обробляє значення вимірюваних ними величин Але такі вироби використовуються в промислових установках і не використовуються в побуті. Вони дозволяють встановити точні значення параметрів спрацьовування відсічення та перевантаження, а самі вони розраховані на навантаження у сотні та тисячі ампер.

Розчіплювач з характеристикою «D» застосовується для захисту електродвигунів, які споживають при запуску струм, що в кілька разів перевищує номінальний.

Приклад характеристики класу C: a - зона зворотнозалежної витримки за часом, b - зона відсічення

Час спрацьовування теплового розчіплювача можна визначити за час-струмової характеристики. Вона унікальна для кожного типу та наводиться у паспортних даних заводу-виробника. На малюнку показано приклад характеристики класу «З». На ній простежуються дві зони:

• А - зворотнозалежної витримки за часом;
• В - відсічення.

Всі характеристики реальних виробів не виходять за межі, обмежені двома лініями, що вказують на допустимий розкид параметрів.

Автоматичний вимикач можна доповнити елементами сервісних функцій. Ось деякі з них:

• контакти стану, служать на формування інформації для пристроїв автоматики про становище силових контактів;
• аварійні контакти, що замикаються при відключенні від захисту;
• розчіплювачі мінімальної (максимальної) напруги, що відключають автомат при зниженні (підвищенні) напруги в мережі живлення;
• незалежні розчіплювачі, що відключають автомат від зовнішнього пристрою керування. Використовуються для відключення споживачів під час спрацювання пожежної сигналізації.

Приклади додаткових аксесуарів для модульної серії

Для установки додаткових аксесуарів з корпусу автомата видаляються заглушки, що закривають отвори для зв'язку з механічною частиною. Сам елемент фіксується на корпусі.

Пристрої для ланцюгів для постійної напруги

Приклад пристрою для ланцюгів для постійної напруги

У зв'язку з тим, що конструкції електромагнітних котушок для змінної напруги відрізняються від постійної, для захисту цих кіл застосовуються спеціальні автомати. Зовнішньо їх можна відрізнити за маркуванням полярності підключення на корпусі. Дотримуватися цієї полярності обов'язково: при неправильній комутації відсікання працювати не буде. В іншому принцип роботи не змінюється.

Застосовуються вони у ланцюгах управління та живлення споживачів, що працюють від акумуляторних батарей.

Графік час-струмової характеристики D автоматичного вимикача відрізняється від B і C тим, що швидке відключення по струму навантаження відбувається в діапазоні від 10 до 14 кратного перевищення номінального струму автоматичного вимикача.
Специфіка час-струмової характеристики D полягає в тому, що автомати характеристики D застосовуються в основному в промисловості, для захисту електродвигунів і їх ліній. Так як при запуску електродвигуна, він виходить на номінальний режим не відразу, а деякий час розганяється, то пускові струми під час розгону електродвигуна значно перевищують струм, що споживається движком в нормальному, робочому режимі і можуть досягати десятикратного значення робочого струму, автомати характеристик C і тим. більше B використовувати для таких цілей не можна, так як це призведе до неможливості пуску електродвигуна у зв'язку зі зрізом наступним за пуском відключенням автомата з перевищення струму.
Автомат характеристики D з номіналом 40 Ампер не вимкнеться при запуску електродвигуна навіть якщо пусковий струм досягне 400 ампер на час менше 1 секунди, так само він може не вимкнутися і при більш високих струмах, у разі ще більш короткого періоду протікання пускового струму.

Характеристика D теплового розчіплювача автоматичного вимикача

На графіку час-струмової характеристики D добре видно, що тепловий розчіплювач, чия швидкість спрацьовування відноситься до часу більшого ніж 15 мілісекунд, допускає пусковий струм, що не відключає, до трьох номіналів протягом п'яти секунд, п'яти номіналів протягом двох секунд і десяти номіналів протягом однієї секунди. . Враховуючи, що при пуску, найпотужніший пусковий струм утворюється в момент включення живлення, а далі, по мірі розкручування ротора двигуна зменшується, прагнучи до номінального струму електродвигуна, то у разі невимкнення автомата в перший момент, що буде говорити про неправильний вибір номіналу автомата, то подальший процес запуску електродвигуна пройде нормально та автоматичний вимикач не відключиться по пусковому струму.

Характеристика D електромагнітного розчіплювача автоматичного вимикача

Електромагнітний розчіплювач, чия робота описується нижньою частиною графіка час-струмової характеристики D характеризується високою, мілісекундною, швидкістю спрацьовування при високих струмах, що протікають через котушку розчіплювача.
Пристрій і характеристики електромагнітного розчіплювача час струмової характеристики D практично не відрізняються від характеристик розчіплювача для кривої B і C, так як у всіх варіантах автоматичних вимикачів, електромагнітний розчіплювач служить для запобігання саме короткому замиканню і не прив'язується до струмового номіналу автомата.

Для захисту електричних ланцюгів від тривалих струмових перевантажень I> In та короткого замикання Iкз застосовуються автоматичні вимикачі (модульні автомати). Конструктивно вони складаються із змонтованих у негорючому пластиковому корпусі клем, контактів, гасника дуги, ручного пристроювключення, електромагнітного та теплового розщеплювачів.

Пристрій АВ (рис. 1)

Пояснення роботи АВ

Індуктивна котушка, включена послідовно між клем автомата, при проходженні через неї великого струму, працює як магніт, впливаючи на засувку, що звільняє пружинний механізм контактної групи, тим самим розмикаючи електричний ланцюг, оберігаючи лінію від струмів навантаження та струмів короткого замикання.

Здавалося б, все просто: перевищено навантаження – спрацював захист. Але в момент включення електроприладів їх пусковий струм може перевищувати номінальне значення в кілька разів. Напрошується рішення - поставити електромагнітний вимикач, який витримує найбільші стартові навантаження.

Але провідники у мережах розраховані на номінальний робочий струм. Вони здатні витримувати короткочасні навантаження без будь-якої шкоди, що неправильно при тривалих навантаженнях, у цьому випадку провід розігріється до температури загоряння ізоляції, а вимикач так і не вимкне напругу, поки жили не замкнуться між собою.

Тепловий розчіплювач

Дорогим рішенням може стати збільшення поперечного перерізу кабелю до значень пускових струмів.

Тепловий розчіплювач автоматичного вимикача (рис.2)

Але є більше дешевий спосібуберегти лінії від спалахів, даючи їм працювати в режимі імпульсних навантажень. Цей принцип реалізований у тепловому розчеплювачі– біметалічній пластині, дугоподібної форми, здатної витримувати великі струми, В міру нагрівання змінювати свої геометричні параметри розпрямляючись, тим самим, натискаючи на спусковий механізм пристрою, що відключає.

Оскільки на нагрівання потрібен час, то вимкнення відбувається не відразу, а після закінчення деякого періоду часу, якого має вистачити на повернення сили струму від стартового до робочого значення, при якому кількість теплоти виділяється менше і його недостатньо для випрямлення біметалічної пластини, - відключення не відбувається .

Час-струмові характеристики

При короткому замиканні, через більший, ніж у звичайних провідників опору, дана пластина моментально розігріється до температури плавлення, і не встигне спрацювати. Тому послідовно встановлюють електромагнітний вимикач, який реагуючи на КЗ, практично моментально обриває ланцюг, захищаючи лінії, електроприлади та біметалеву пластину.

Струм його спрацьовування (відсічення) I завжди вище номінального, вказаного на пристрої. Ставлення I до номінального, коефіцієнт k= I/ In називають час-струмової характеристикою, залежно від призначення автомата, що позначається на корпусі перед номінальний струм, у вигляді латинських букв (див. рис. 3):

• А, k = 1,3. Використовується для довгих ліній, живлення електронних пристроїв, пускові навантаження майже відсутні.
• У, k=5. Призначений для живлення електроосвітлювальних мереж, що не мають великих стартових струмів.
• З, k=10. Найпоширеніший у побуті підвид автоматичних вимикачів. Початкові навантаження помірні.
• D, k = 25. Витримує великі імпульси струму, призначений обслуговування електродвигунів з важким запуском.

Застосування в одній мережі послідовно включених автоматів з різними характеристиками дозволяє створити селективний захист, при якій нештатна ситуація на лінії не викликатиме відключення головного вступного автомата.

Графік спрацьовування автоматичного вимикача з різними типамичас струмових показників (рис.3)

Зазначені коефіцієнти означають, що з I= k* In автомат спрацює майже миттєво, завдяки електромагнітному вимикачу. Якщо струм у діапазоні: In< I < k* In, то время отключения зависит от:

• температури довкілля;
• температури самого автомата;
• наявності поруч інших працюючих модульних вимикачів;
• похибки самого пристрою.

Існують графіки залежності часу вимкнення від k= I/ In для кожної категорії. Дві лінії вказують діапазон можливого часу відключення, нижня – гарячого пристрою, верхня для холодного. Тепер ясно, чому у спеку автомат спрацьовує швидше.

Приклади час-струмових характеристик

Припустимо, трапилося п'ятикратне перевантаження вимикача типу С: I= 5* In.(див. рис.4) У гарячому, прогрітому довгою роботою стані, автомат відключиться за час від 0,02 до 1,1 секунди за допомогою біметалічної пластини, що нагрівається. Вертикаль показує діапазон можливого часу спрацьовування.

Час-струмова характеристика при 5-ти кратному навантаженні (рис.4)

Пряма лінія графіка, що йде вправо, показує швидкодію електромеханічного захисту при більшому ступені навантаження. Крива, що йде вліво і вгору, показує, який час потрібно на нагрівання біметалічної пластини, щоб вона спрацювала<5.

При дворазовому перевищенні номіналу відключення відбудеться через 10 секунд максимум (мал.5), якщо в півтора рази перевищити струм, то потрібно приблизно 40с.

Час-струмова характеристика при 2-х кратному навантаженні (рис.5)

З графіка відомо, що з k=1,13 автомат не спрацює майже (рис.6). Цей нюанс називають умовним струмом не відключення, його потрібно враховувати за практичних розрахунків.

Час-струмова характеристика при 1,13-кратному навантаженні (рис.6)

Для холодного пристрою алгоритм визначення той самий. Помітно, що час вимкнення більший, для того ж п'ятикратного навантаження буде близько тридцяти секунд. Щоб пристрій спрацював у тому ж періоді, що й у гарячому стані, потрібне вже десятикратне навантаження.

Це крайні значення, для температури середовища +30° З. Насправді реальний час буде у межах, залежно від температурного коефіцієнта kt навколишнього повітря і коефіцієнта kn, враховує тепловиділення інших працюючих поруч автоматів.

На графіках видно, як вони змінюються в залежності від температури та кількості пристроїв на дин рейці.

Маркування автомата

Виходячи з цього, для розрахунків потрібно використовувати скоригований, за температурними показниками номінальний струм In t = In * kn * kt.

Маркування автоматичного вимикача

На корпусі вказується номінальна напруга, тип, струм, серія, логотип виробника. Важливо не сплутати: зазначений струм КЗ (наприклад: 4,5кА), – це значення відсічки, а короткочасне навантаження, яку може витримати автомат. Найбільш надійною та зносостійкою є продукція від АВВ, Legrand, Siemens, Schneider.