Автоматические выключатели – это устройства, отвечающие за защиту электрической цепи от повреждений, связанных с воздействием на нее большого тока. Слишком сильный поток электронов может повредить бытовую технику, а также вызвать перегрев провода с последующим оплавлением и воспламенением изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к возгоранию, поэтому в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок) эксплуатация сети, в которой не установлены автоматические выключатели, запрещается. АВ имеют несколько параметров, один из которых – это время-токовая характеристика автоматического выключателя. В этой статье мы объясним, чем отличаются коммутаторы категорий A, B, C, D и какие сети используются для защиты.
Особенности работы автоматических выключателей
К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его основная задача всегда одна: быстро обнаружить возникновение чрезмерного тока и обесточить сеть до того, как кабель и устройства, подключенные к линии, будут повреждены.
Токи, которые могут представлять опасность для сети, делятся на два типа:
- Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть устройств, суммарная мощность которых превышает то, что может выдержать линия. Еще одна причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
- Перегрузки по току из-за короткого замыкания. Короткое замыкание возникает, когда фазный и нейтральный проводники соединены вместе. Обычно они подключаются к нагрузке отдельно.
Устройство и принцип работы переключателя – на видео:
Токи перегрузки
Их величина очень часто немного превышает мощность автомата, поэтому прохождение такого электрического тока по цепи, если оно длилось не слишком долго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенное обесточивание в данном случае не требуется; более того, величина электронного потока часто быстро возвращается к норме. Каждая АКБ рассчитана на некоторое превышение силы электрического тока, при котором она активируется.
Время срабатывания автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при незначительном превышении нормы может пройти час и более, а при значительном превышении – несколько секунд.
За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, в основе которого лежит биметаллическая пластина.
Этот элемент нагревается под действием мощного тока, становится пластичным, гнется и приводит в действие автомат.
Токи короткого замыкания
Поток электронов, вызванный коротким замыканием, значительно превышает номинал защитного устройства, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником, отвечает за обнаружение короткого замыкания и немедленную реакцию на устройство. Последний под действием перегрузки по току мгновенно воздействует на выключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.
Однако есть нюанс. Иногда ток перегрузки может быть очень большим, но не из-за короткого замыкания. Как аппарат должен различать их?
На видео о селективности автоматических выключателей:
Здесь плавно переходим к основной проблеме, которой посвящен наш материал. Существуют, как мы уже говорили, разные классы АКБ, разные по времени-токовым характеристикам. Самыми распространенными из них, применяемыми в бытовых электрических сетях, являются устройства классов B, C и D. Гораздо реже встречаются автоматические выключатели, относящиеся к категории А. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных устройств.
Эти устройства отличаются друг от друга мгновенным током отключения. Его значение определяется кратностью тока, проходящего по цепи до оценки машины.
Характеристики срабатывания защитных выключателей
Класс АВ, определяемый этим параметром, обозначается латинской буквой и наносится на корпус машины перед цифрой, соответствующей номинальному току.
В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, выключатели делятся на разные категории.
Автоматы типа МА
Отличительной особенностью таких устройств является отсутствие в них теплового расцепителя. Устройства этого класса устанавливаются в цепях подключения электродвигателей и других мощных агрегатов.
Защита от перегрузки в таких линиях обеспечивается реле максимального тока, коммутатор защищает сеть только от повреждений из-за сверхтоков короткого замыкания.
Устройства класса А
Автоматы типа А, как уже упоминалось, обладают наивысшей чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с время-токовой характеристикой А возникает очень часто, когда ток превышает номинальный АВ на 30%.
Катушка электромагнитного отключения обесточивает сеть примерно на 0,05 секунды, если электрический ток в цепи превышает номинальный ток на 100%. Если по какой-либо причине после удвоения силы электронного потока электромагнитный соленоид выходит из строя, биметаллический расцепитель отключает питание на 20-30 секунд.
Машины с время-токовой характеристикой А входят в линии, при эксплуатации которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К ним относятся схемы с включенными в них полупроводниковыми элементами.
Защитные устройства класса B
Устройства категории B имеют меньшую чувствительность, чем устройства типа A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200% и времени срабатывания 0,015 с. Срабатывание биметаллической пластины в переключателе характеристики B с аналогичным превышением номинала AB занимает 4-5 секунд.
Аппараты этого типа предназначены для установки в линиях с розетками, осветительными приборами и в других цепях, где нет начального увеличения электрического тока или имеет минимальное значение.
Машины категории C
Устройства типа C чаще встречаются в домашних сетях. Их перегрузочная способность даже выше, чем описанные ранее. Для того чтобы соленоид электромагнитного расцепителя, установленный в таком устройстве, работал, необходимо, чтобы поток проходящих через него электронов превышал номинальное значение в 5 раз. Тепловой расцепитель срабатывает после пятикратного увеличения номинала защитного устройства через 1,5 секунды.
Установка выключателей с вольт-амперной характеристикой С, как мы уже говорили, обычно осуществляется в домашних сетях. Они отлично справляются с ролью устройств ввода для защиты всей сети, в то время как устройства категории B подходят для отдельных ответвлений, к которым подключены группы розеток и светильников.
Это позволит наблюдать избирательность переключателей (селективность), и при коротком замыкании в одной из ветвей весь дом не будет обесточен.
Переключатели категории D
Эти устройства обладают максимальной перегрузочной способностью. Для работы электромагнитной катушки, установленной в аппарате этого типа, номинальный электрический ток выключателя должен быть превышен не менее чем в 10 раз.
В этом случае тепловой расцепитель срабатывает через 0,4 секунды.
Устройства с характеристикой D чаще всего используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют роль безопасности. Они срабатывают, если не было своевременного отключения питания автоматами в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большими пусковыми токами, к которым подключены, например, электродвигатели.
Устройства защиты категории К и Z
Автоматы этого типа встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Устройства типа K имеют широкий разброс значений тока, необходимых для электромагнитного вмешательства. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальное значение в 12 раз, а для постоянного – в 18 раз. Электромагнитный соленоид срабатывает не более чем за 0,02 секунды. Тепловой расцепитель в таком оборудовании может сработать при превышении номинального тока всего на 5%.
Эти характеристики отвечают за использование устройств типа K только в цепях с индуктивной нагрузкой.
Устройства типа Z также имеют разные рабочие токи электромагнитного отключающего соленоида, но разброс не такой большой, как в категории AB K. В 4,5 раза больше номинального.
Устройства с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.
Понятно о категориях машин на видео:
Заключение
В этой статье мы рассмотрели характеристики временных токов защитных выключателей, классификацию этих устройств по ПУЭ, а также разобрались, в каких схемах устанавливаются устройства различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какие защитные устройства следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.
