Как выбрать электрический автомат?
Автоматический выключатель. который также называется электрическим автоматом. предназначен для защиты цепей электрического тока – вашей электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Это хорошая альтернатива устаревшим на сегодняшний день пробкам, автоматическим пробкам, которые проигрывают как в безопасности и надежности, так и в качестве и долговечности.
В быту применяются модульные автоматы. Внешне они очень аккуратны, занимают мало места в щите ввиду своей компактности. Очень удобны и легки в монтаже: для установки их нужно просто защелкнуть на DIN-рейке. В случае необходимости их можно будет так-же легко заменить.
Очень важен правильный подбор автоматов. Для этого посчитайте суммарную мощность потребления ваших электроприборов (можно воспользоваться их паспортами), выраженную в ваттах (Вт) и разделите её на напряжение вашей сети
220 в. Однако, нагрузка в сети, как правило имеет реактивный характер.
Это значит, что пусковой ток нагрузки (в основном это двигатели – пылесосы, дрели, фены, миксеры и.т.д.) может быть гораздо больше потребляемого и автомат защиты сети может сработать просто при запуске нагрузки. Автоматический выключатель нужно рассчитать так, что-бы он «держал» при возникновении больших кратковременных токов и сразу «отшивал» при коротком замыкании.
Пусковые токи потребителей электроэнергии:
В жилых помещениях для розеточной группы обычно устанавливают автоматы номиналом 25 Ампер, для осветительной группы – 16 Ампер. Эти автоматы гарантированно сработают при возникновении в сети длительно действующих больших токов (коротких замыканий) и имеют неплохой "запас" по амперажу, чтобы выдерживать кратковременные увеличения пусковых токов.
Рассмотрим вариант выбора этих защитных устройств только для домашней сети
220В, токи КЗ малы и у предполагаемых автоматов ток отключения составляет порядка 4500-6000А:
Подсчет мощности приемников (пусковые токи не упускаем из внимания);
Выбор сечения проводника по расчетной мощности приемников (токовая нагрузка) и учет запаса по нагреву – элементарно «впритык» нельзя выбирать кабель; если сеть существующая, то см. ниже;
Выбор номинального тока автоматического выключателя (согласовываем его с номинальным током кабеля: Iрасц авт<Iкаб – иначе можем кабель потерять при К.З.), ВЫБОР КРАТНОСТИ автоматического выключателя (кривая отключения, например, B=3-5Iном авт. C=5-10Iном авт или D=10-14Iном авт), которая и позволит нам отстроиться от пусковых токов наших потребителей (нельзя завышать Iном расцепителя автомата для отстройки от пусковых токов – пропадет селективность (*) на линии и придется увеличить сечение кабеля).
* — Селективность (отключение только поврежденной линии): например, вводной автомат 63А, далее за ним – щиток с набором автоматов на 10-25А, ниже по линии (в радиальной сети) устанавливаются автоматы ниже 10А. Некоторые производители рекомендуют два «соседних» автомата на линии выбирать с разностью примерно в две ступени номинального тока расцепителя.
Выбирая автоматы следует принять во внимание:
- Покупать нужно только качественные автоматы известных производителей
- Не устанавливайте автоматы большего номинала
- Автоматы нельзя использовать в качестве выключателя
- Приобретая автоматы, убедитесь в отсутствии внешних дефектов (трещин, сколов)
Какой автомат подобрать для квартиры
Автоматический выключатель (АВ) представляет собой коммутационный аппарат, способный проводить токи при нормальном состоянии электрической цепи и отключать при превышении током установленных значений, защищая электропроводку от перегрузки. К вопросу, как выбрать автомат, приходят сразу после прокладки электропроводки для квартиры или дома.
Виды автоматических выключателей для квартиры и дома
Чтобы провода остались исправными, ток срабатывания должен быть на 10-15 % ниже предельно допустимых значений. Сечение проводов следует подобрать еще при расчете предполагаемых нагрузок.
При увеличении нагрузки замена автоматического выключателя на более мощный должна производиться одновременно с монтажом проводов больших сечений, иначе кабель не выдержит нагрева и перегорит. Таким образом, порог срабатывания автомата должен быть меньше максимально допустимого тока электропроводки и больше тока нагрузки.
Для квартиры или дома обычно применяются автоматы серии ВА, содержащие два типа защиты: электромагнитную и тепловую.
Основным элементом тепловой защиты является пластинка биметалла, через которую протекает ток. Когда он становится выше номинального, происходит разогрев и изгиб пластины, которая толкает рычаг отключения автомата. После того как она остынет, и величина тока в цепи снова станет нормальной, автоматический выключатель можно снова подключить вручную.
Внутреннее устройство автоматического выключателя
Электромагнитная защита срабатывает от сверхтоков короткого замыкания, которые протекают через катушку расцепителя, вызывая перемещение расположенного внутри нее подвижного сердечника, приводящего в действие отключающий механизм. В результате размыкаются силовые контакты, и линия обесточивается.
При размыкании силовых контактов возникает мощная дуга, вызывающая их разрушение. На рисунке ниже показано образование дуги и ее гашение по мере размыкания контактов. Последовательность действий пронумерована от 1 до 6. По мере того как контакты размыкаются, дуга увеличивается (изображена в красно-желтом цвете). В конце ее действие ограничивается расположенной ниже дугогасительной камерой, состоящей из параллельных металлических пластин. В камере происходит дробление дуги на части, которые попадают на пластины, остывают, и ее действие прекращается.
Процесс гашения дуги при отключении автомата
В автомате также предусмотрен механический способ включения и выключения его вручную. Главными выступают свойства электромагнитного и теплового расцепителей, которые одновременно являются характеристикой автомата. Они обозначаются на его корпусе и ставятся перед величиной токового номинала.
Таким образом, автоматические выключатели отличаются друг от друга характеристиками, представляющими зависимость срабатывания и времени отключения от величины тока нагрузки. Отсчет всех характеристик производится по отношению к номинальному току – значению, при превышении которого цепь разъединяется. Если длительно протекающий ток не превышает номинальный, отключение производиться не должно.
Характеристики АВ
- МА – отсутствие теплового расцепления. Если к нагрузке типа электродвигателя подключено токовое реле, то здесь требуется только автомат с функцией защиты от короткого замыкания.
- А – срабатывание теплового расцепителя при превышении номинального тока в 1,3 раза. Здесь время отключения может затянуться до 1 часа. Токовое расцепление настроено на отключение при превышении номинального значения в 2 раза со скоростью 0,05 сек. Если в этом случае соленоид не успеет сработать, действует тепловая защита, отключающая цепь через 20-30 сек. С характеристикой А устанавливаются автоматы для схем, содержащих полупроводниковые детали, выходящие из строя при небольших скачках тока. Для электронных устройств также применяются автоматы Z, у которых срабатывание происходит при двукратном превышении тока.
- В – электромагнит срабатывает при увеличении тока в 3 раза по отношению к номинальному за 0,015 сек, а тепловой расцепитель – через 4-5 сек. Автоматы с характеристикой В применяются в сетях с небольшими пусковыми токами, например, осветительных.
- С – наиболее распространенная характеристика, когда срабатывание обеих защит происходит при пятикратном увеличении номинального тока. В бытовых электрощитах устанавливаются такие автоматы, допускающие умеренные токи пуска оборудования.
В промышленности применяются автоматы D и K, предназначенные для нагрузок с большими пусковыми токами. Если для частного дома используются мощные электродвигатели или электрический котел, может понадобиться аппарат марки D.
Критерии выбора автоматических выключателей:
- Номинальный ток. Его превышение вызовет срабатывание защиты от перегрузки. Правильно подобрать ток можно по сечению проводки, в которую врезан автомат. Сначала находят допустимый максимальный ток проводов, а номинальный для автомата берут на 10-15 % ниже, приводя затем к стандартному ряду. Катушка гудит при превышении нагрузки. Это можно проверить, уменьшив ее. Если ток нормальный, а автомат гудит, опасности никакой нет.
- Ток срабатывания. Номинал по току срабатывания подбирается в зависимости от нагрузки. Для электроники подбирается класс коммутации типа А или Z, для освещения – В, для котла отопления – С, а мощного электродвигателя станка с большим пусковым током – D. В этом случае все электрооборудование надежно защищается, а автоматы не будут срабатывать из-за пуска двигателя или работы сварочного аппарата.
- Селективность. Номиналы автоматов по току выбираются в зависимости от нагрузки каждой линии. Главный ввод не должен быть больше предельно допустимой суммарной нагрузки на входной кабель. По номинальному току аппараты выбираются преимущественно следующим образом: основной выключатель – 40 А, электрическая плита – 32 А, мощные электроприборы – 25 А, освещение – 10 А, розетки – 16 А. Здесь показан общий подход, но схема может отличаться. Если на электроприбор требуется на 25 А, а подключение производится через розетку, то и она должна быть подобрана под ту же мощность.
Схема подключения автоматов к проводке типовой квартиры
На рисунке выше изображена распространенная схема подключения автоматов обычной квартиры. Перед счетчиком устанавливается главный двухполюсный ввод, затем подключается противопожарное УЗО (слева направо), а за ним делается разводка по потребителям с однополюсными автоматами. Красным цветом обозначается фаза, синим – ноль, а коричневым – заземление. Шины нулевого провода и земли подключены отдельно.
На однополюсные автоматы обязательно следует подключать фазный провод, а не нейтраль.
- Количество полюсов. Для главного трехфазного ввода выбирается автомат с четырьмя полюсами, а для однофазной сети – с двумя. На бытовую технику и освещение подойдут однополюсные выключатели, а для трехфазного электродвигателя или электрического котла понадобится трехполюсный автомат.
- Изготовитель. Поскольку применение автоматического выключателя связано с безопасностью, выбирать следует изделия известных фирм. Не всегда заявленные параметры являются такими же по факту. Покупать аппараты следует в специализированных магазинах, где на них имеется документация. Ведущие производители плохой товар не продают. Даже подделки таких аппаратов могут иметь нормальное качество.
Автоматы с разным количеством полюсов
Аппараты рассчитываются на определенное количество срабатываний. Использовать их как выключатели нагрузки не рекомендуется. Механизм быстро изнашивается, и подгорают контакты. По правилам, коммутация нагрузки производится с помощью реле или контакторов (магнитных пускателей).
Важно правильно выбрать необходимое количество автоматов. Обычно устанавливается автомат ввода, а затем к разводкам на розетки, линии освещения и отдельно на каждый мощный потребитель (если у него нет своей встроенной защиты).
У разных производителей автоматы отличаются друг от друга по способам крепления и подключения проводников. Поэтому рекомендуется делать замену аппаратов на аналогичные тем, что стоят в щитке.
Маркировка
На рисунке ниже изображены автоматы разных ведущих фирм. Цифрой (1) обозначен номинальный ток в амперах. Буква слева отражает характеристику электромагнитного расцепителя. На рисунке указан класс С – наиболее распространенный.
Цифра (2) показывает, при каком токе короткого замыкания в амперах отключается автомат. При расхождении контактов возникает электрическая дуга, которую необходимо погасить. Автомат срабатывает и при больших токах короткого замыкания, но дуга может оказаться слишком мощной. Отключающая способность отражает способность автомата ее погасить. На рисунке указана относительно небольшая отключающая способность – 4500 А и 6000 А. Она является характерной для жилого фонда, но в новостройках может быть и 10000 А, где в подъездах установлены стояки больших сечений.
Цифра (3) отражает класс токоограничения – время реакции на ток КЗ (1/3 полупериода фазы). Этот класс применяется практически везде, ему отдается предпочтение из-за высокого быстродействия. Есть еще класс 2, но такие автоматы срабатывают позже (1/2 полупериода).
Автоматы для дома. Видео
В видео представлен обзор автоматов для дома.
Разобравшись в маркировке, можно правильно выбрать нужный автоматический выключатель для своей квартиры или дома. Характеристики автомата напрямую зависят от сечения электропроводки и типа подключаемой нагрузки. Применение их в качестве выключателей приборов значительно сокращает срок эксплуатации. При токах короткого замыкания срабатывают электромагнитные расцепители, а при длительных перегрузках – тепловая защита.
Для чего нужны автоматические выключатели?
Автоматический выключатель (АВ) совсем не похож на обычный, который расположен в каждой комнате вашего уютного жилища для включения и выключения света. Его задача состоит немного в другом. Предназначен он для защиты электрических цепей от короткого замыкания, изменения напряжения, перегрузок и других нарушений режимов работы цепи, а также для ручного отключения и выключения линий и потребителей электроэнергии.
Автоматические выключатели по времени срабатывания подразделяются на быстродействующие, нормальные и селекторные.
В наше время, когда технический прогресс не стоит на месте, АВ из громоздкого, немного неудобного превратился в компактный (насколько это возможно) коммутационный аппарат.
Автоматы (как принято называть данное устройство) чаще всего устанавливаются на входе в дом или в квартиру. И стараются их разместить в специальных боксах (щитах), которые могут быть как металлическими, так и пластиковыми.
Существует достаточно много разновидностей АВ. Некоторые из них служат лишь в качестве выключателей цепи и для предохранения сети от перегрузки, а некоторые имеют дополнительные функции, например защиту от токов пониженной нагрузки.
Все АВ по времени срабатывания на недопустимое напряжение подразделяются на три вида:
Время срабатывания нормального автомата колеблется от 0,02 до 0,1 с. В селективных АВ это такое же время. Быстродействующие АВ работают немного быстрее: у них эта величина составляет всего 0,005 с.
Пример автоматного ряда фирмы АВВ серии S230.
Все АВ заключены в пластиковый небьющийся корпус со специальным креплением на задней стороне. Устанавливать автомат на это крепление очень легко, достаточно вставить его на рейку в щите до щелчка. Снимать автомат столь же просто – потянув отверткой за специальное ушко. По своему техническому исполнению АВ бывают различного вида, от однополюсных до четырехполюсных, с различными модификациями.
Внутри автомата располагается так называемая начинка, то есть его главные предохранительные устройства – электромагнитный и тепловой расцепитель.
Основные требования к АВ
Во всех автоматах главная контактная система должна:
- Обеспечивать, не перегреваясь и не окисляясь, продолжительный режим работы при номинальной силе тока.
- Не повреждаясь, отключать цепь при токах КЗ.
Устройство АВ
Принцип работы
Схема устройства АВ.
Для защиты от короткого замыкания в АВ имеется электромагнитный расцепитель. Электрический ток протекает через катушку электромагнита. Если сила тока превышает установленное значение, электромагнит притягивает к себе контакт, который приводит в действие размыкающий механизм. Быстродействующие расцепители реагируют на ток большей силы при КЗ.
Для защиты от перегрузок предусмотрен термический расцепитель. Он представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается, когда по ней протекает ток. Если ток слишком велик, пластина перегревается и деформируется, тем самым размыкая электрическую цепь. Расцепители этого типа срабатывают не сразу, а с задержкой. Ток КЗ способен разрушить это устройство.
Различия АВ
Автоматы различают по степени чувствительности к срабатыванию отключения. В наиболее распространенных стандартных моделях чаще всего применяются АВ с пороговым значением, примерно равным 140% от номинального.
АВ различают также по количеству полюсов. Что это значит? В одном автомате может быть несколько независимых друг от друга электрических линий, которые соединены между собой общим механизмом отключения. Например, двухполюсные или трехполюсные автоматы (о чем выше уже упоминалось).
У АВ есть различия и по другим не менее важным показателям. Они отличаются по пороговой силе тока, которую они пропускают через себя. Чтобы автомат мог сработать и в аварийной ситуации отключить электросеть, он должен быть настроен на определенный порог чувствительности. Такую настройку обычно производит изготовитель, и поэтому на автомате сразу пишут числовое значение этого порога.
Для бытовых нужд используют автоматы с показателями 3, 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 и 160 А. Эти цифры означают суммарную мощность всех потребителей электрического тока, которые будут подключаться к цепи. Чувствительность автомата необходимо рассчитывать не только по суммарной мощности предполагаемых энергопотребителей, но и проводке, и электромонтажным изделиям – выключателям и розеткам. Ниже приведена таблица типов автоматов.
Таблица типов автоматов.
Диапазоны токов мгновенного расцепления автоматов разных типов
Здесь приведен ряд графиков, которые вам будут интересны (буквы В, С, D обозначают области токов мгновенного расцепления).
График 1. С областями токов мгновенного расцепления.
Тип В – свыше 3 Iном до 5 Iном включительно.
Тип С – свыше 5 Iном до 10 Iном включительно.
Тип D – свыше 10 Iном до 20 Iном включительно.
У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения:
Тип А – свыше 2 Iном до 3 Iном включительно.
Тип К – свыше 8 Iном до 14 Iном включительно.
Тип Z – свыше 2 Iном до 4 Iном включительно.
Под номинальным током (I ном) понимается установленный изготовителем ток, который автомат способен проводить в продолжительном режиме при контрольной температуре 30°С.
Выбор типа АВ
График 2. На высшей и низшей ступени расположены автоматы.
При выборе автомата исходят из того, что его номинальное напряжение должно быть выше или равно номинальному напряжению сети. Определяют (при помощи математических расчетов) максимальную силу тока КЗ в зоне защиты, а предельно допустимую силу тока АВ выбирают больше этой величины.
Номинальная сила тока расцепителя должна быть несколько больше значения силы тока длительной максимальной нагрузки, иначе автомат будет отключать цепь не только при отключении силы тока от своего заданного значения, но и при нормальном режиме работы (если сказать по-простому, будет срабатывать от каждого вашего чиха).
Также необходимо обеспечить избирательность (селективность) действия автомата. Он должен отключать защищаемый объект раньше, чем другие автоматы защиты, расположенные ближе к источнику питания. Защиту считают избирательной, если характеристики срабатывания аппаратов защиты высшей и низшей ступени сети с учетом зон разброса характеристик не пересекаются. Ниже приведен график, где на высшей и низшей ступени расположены автоматы.
Как вы видите по графику, в данном случае применяют на высшей ступени (цифра 1) сети АВ с повышенным регулируемым временем срабатывания (пунктирная кривая) или на низшей ступени сети токоограничивающий АВ (пунктирная кривая).
Покупка АВ
Несколько советов, как приобрести АВ в магазине грамотно:
- Покупайте АВ в специализированных магазинах, а не на рынках (помните, что скупость здесь неуместна).
- Перед покупкой попросите продавца включить автомат, и пусть он замкнет верхний и нижний контакты автомата щупами от тестера. При этом тестер должен быть включен на звуковой сигнал. Если вы услышали звук, значит, автомат рабочий. Нужно это для того, чтобы случайно не купить бракованный автомат.
- Обратите особое внимание, чтобы на корпусе не было никаких трещин и сколов.
- На АВ должен быть знак Ростеста.
- Обязательно должна быть маркировка, и она должна быть расположена ровно, так как в заводских условиях маркировку наносит машина.
- Многие производители в настоящее время выпускают АВ с возможностью подключения дополнительных контактов и с возможностью подключения фазных гребенок сверху.
- Обязательно должно быть указано номинальное напряжение в вольтах.
- Должна быть указана максимальная размыкающая способность в амперах.
- Должен быть указан класс избирательности.
- Если вы покупаете продукцию немецкого производства или продукцию, сделанную по немецкой лицензии, обратите внимание на знаки, которые должны быть указаны на АВ. В статье приведены обозначения, которые вам могут встретиться.
В заключение – ряд полезных таблиц.
Таблица 1. Двухжильный, проложенный в коробе медный кабель
Таблица 2. Двухжильный, проложенный в коробе медный провод
Источники: http://remont220.ru/avto.php, http://elquanta.ru/sovety/avtomat-dlya-kvartiry.html, http://fazaa.ru/dlya-nachinayushhix/avtomaticheskie-vyklyuchateli-naznachenie-ustrojstvo-princip-dejstviya.html
