Автоматический выключатель характеристика с что означает

Автоматический выключатель характеристика с что означает

Автоматический выключатель ВА 47-29 производства ИЭК предназначены проведения в нормальном режиме электрического тока, и при отключении при превышении токов больше номинального значения, при перегрузке или коротком замыкании

В основном автоматы данной серии используется для защиты сетей освещения и розеточных групп в жилом и коммерческом секторе.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.

Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение. В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

• «А» — максимум – троекратное превышение;
• «В» — от 3 до 5;
• «С» — в 5-10 раз больше штатного;
• «D» — 10-20 кратное превышение;
• «К» — от 8 до 14;
• «Z» — в 2-4 больше штатного.

Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов

Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).

Отображение на графике зон работы соленоида и термоэлемента

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что основная защитная характеристика у АВ обусловлена время-токовой зависимостью.

Перечень типовых время-токовых характеристик.

Определившись с маркировкой, перейдем к рассмотрению различных типов приборов, отвечающих определенному классу в зависимости от характеристик.

Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Характеристика типа «A»

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/I_n) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек.).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.

S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети, для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).

Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница — двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Общие характеристики автоматического выключателя С16 и маркировка

Дифавтомат 16А независимо от числа рабочих полюсов определяется несколькими общими характеристиками. Узнать, какими показателями обладает прибор, можно из маркировки. Обозначения наносятся на корпус изделия в следующем порядке:

1. номинальный ток;
2. времятоковые ограничения, в рамках которых срабатывает механизм;
3. номинальная способность к отключению;
4. токоограничительный класс модели.

По указанным данным определяется мощность в кВт автомата С16, производительность, скорость и другие параметры.

Номинальный ток

Узнать условное значение пропускающего тока автомата 16А можно из названия аппарата – 16 Ампер. Это означает, что механизм будет продолжать бесперебойно работать пока сила проходящего тока не превысит 16А.

Не менее важным критерием является температура окружающей среды. Для нормальной работы она не должна быть выше 30° по Цельсию. В противном случае автомат отключится при меньшем напряжении. Если воздух будет холодным, номинальное значение наоборот увеличится.

Коммутационная или отключающая способность

Данная характеристика позволяет понять, при каком силе короткого замыкания сработает автоматический выключатель 16А однополюсный и многополюсный. При отключении устройство должно оставаться работоспособным – при переключении в начальное положение, аппарат снова можно использовать. Допустимая сила тока отмечается в рамке прямоугольного типа на корпусе механизма. На серийных моделях иногда оставляют без рамки и помещают отдельно.

Обозначение состоит из нескольких цифр и буквы «А». для бытовых нужд подойдут аппараты класса 4500 или 6000 А. Для производственных нужд используют более мощные. Чем выше значение, тем больше цена изделия и надежность.

Класс токоограничения

Данная характеристика дифференциального автомата 16А показывает время, за которое осуществляется гашение дуги в полном объеме. Существует три класса токоограничения автоматических выключателей. Третий класс показывает, что дуга гасится за 3-5 миллисекунд. В свою очередь, при втором классе гашение дуги происходит за 5-10 миллисекунд. На первый класс ограничения не установлены, гашение происходит за 10 миллисекунд и более.

Обозначение располагается на корпусе – рамка в форме квадрата, внутри цифра 2 или 3. Обычно находится под маркировкой коммутационной способности механизма либо рядом (зависит от модели). Если нет никаких отметок, значит автомат 16А первого класса токоограничения.

Времятоковые характеристики

Каждый автомат на 16А имеет два разных расцепителя – металлическая пластина (тепловой вариант) и реле предельного токового значения (электромагнитный вариант). Благодаря данным элементам и происходит разрыв электрической цепи. Первый предназначен для ситуаций, при которых происходит превышения нагрузки подачи электроэнергии. Второй – при коротких замыканиях. Если происходит наоборот, значит автоматический выключатель С16 подобран некорректно. Требуется переоценка мощности электрической сети и возможностей аппарата для предотвращения аварийных ситуаций.

Времятоковые характеристики – это соотношение силы тока и времени, при которых происходит автоматическое отключение и разъединение цепи. Маркируется в названии устройства буквой «С» (в данном случае перед цифрой 16).

Чем больше проходящий ток, тем выше нагрузка автомата на 16А. Чрезмерные значения приводят к повреждениям кабелей, проводов, электротехнических элементов. Поэтому задача подобных автоматов состоит в том, чтобы отключиться от цепи электропитания до того момента, когда мощность превысит допустимый предел и повредит оборудование (в большинстве случаев необратимо).

Времятоковые характеристики теплового расцепителя для дифавтомата С16 составляют интервал от 1,13 до 1,45 In. При прохождении через тепловой расцепитель автомата C16 тока, равному 1,13 от номинального, выключение происходит за час и более. Во время прохождения тока 1,45 от номинального выключится – менее, чем за 60 минут.

При повышении силы тока более чем на 23,2 Ампер время отключения автомата уменьшится. Если сила тока достигнет значений, достаточных для отключения электромагнитного расцепителя, отключать автомат будет уже этот расцепитель.

Для электромагнитного контакта действует специальное правило – отключение происходит, когда мощность электроэнергии, проходящей через автомат, увеличивается в 5 раз единовременно (например, перепад напряжения). Время – чуть больше 0,1 сек. Если скачок отразился на превышении проходящего тока в 10 раз, автомат сработает быстрее 0,1 сек.

Сечение кабеля для автомата С16

Размер диаметра провода для автомата С16 зависит от того, на какую мощность он рассчитан, и установленных времятоковых характеристик. Например, если в течение часа устройство пропускает 18 Ампер, сечение не должно быть меньше 0,25 сантиметров в квадрате. Материал – медь. Если используется алюминий, необходимо брать кабели с большим сечением при той же нагрузке. В плохих условиях подобный провод может выдержать до 25 Ампер.

Токопроводимость кабеля и совместимость с однополюсным или многополюсным автоматом на 16А зависит от количества жил, изоляционной прокладки и условий, в которых осуществляется закладка провода и эксплуатация.

Через автомат c16 в течение часа может протекать ток 23,2 Ампер. Такой ток при неблагоприятных обстоятельствах приближается к опасному для медного проводника сечением 2,5 мм² пределу. Это вредно для кабеля. Однако кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Подобное повышение тока не должно быть частым явлением.

Не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки, иначе от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из работоспособного положения.

Другие характеристики

Отдельные параметры меняются в зависимости от числа фаз токопроводящей схемы и электропроводки – предельное напряжение и мощность пропускаемой нагрузки. Для однофазной сети, где используются однополюсные или двухполюсные автоматы C16, характеристики имеют определенные значения. Для трехфазной сети, где используются трехполюсные или четырехполюсные автоматы C16, эти характеристики будут другими. Изменяется и схема подключения оборудования.

Однополюсные и двухполюсные устройства применяются в однофазных электросетях. Трехполюсные и четырехполюсные – в трехфазных. Иногда двухполюсные используются в сетях на две фазы. В быту они обычно отсутствуют. Исключением могут быть признаны незаземленные выходы однофазного генератора и разделительного трансформатора.

Однополюсные и трехполюсные автоматы отключают фазные проводники, а нулевой оставляют целым. Двухполюсные и четырехполюсные автоматы размыкают и фазные, и нулевой проводник единовременно.

Существуют две разновидности двухполюсных автоматов – 2п и 1п+n. Двухполюсные 2п автоматы состоят из двух одинаковых однополюсных устройств, соединенных механически. В этом случае оба полюса имеют защиту.

Двухполюсные 1п+n состоят из однополюсного механизма и однополюсного рубильника, также механически соединенных, то есть полюс, размыкающий нулевой проводник, не содержит автоматических расцепителей, а только механизм, размыкающий контакты. Микроконтакты разделяются с помощью механического привода при отключении автомата, размыкающего фазный проводник, а полюс n защиты не имеет.

Четырехполюсные аппараты 4п состоят из четырех полноценных однофазных автоматов 16А, а устройства 3п+n – из трех однополюсных и такого же рубильника.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

• Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
• Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Уставка по току отключения при коротком замыкании (Im)

Расцепители мгновенного действия или срабатывающие с небольшой выдержкой времени предназначены для быстрого выключения автоматического выключателя в случае возникновения больших токов короткого замыкания. Порог их срабатывания Im:

• для бытовых автоматических выключателей регламентируется стандартами, например МЭК 60898;
• для промышленных автоматических выключателей указывается изготовителем согласно действующим стандартам, в частности МЭК 60947-2.

Для промышленных выключателей имеется большой выбор расцепителей, что позволяет пользователю адаптировать защитные функции автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. рис. H31, H32 и H33).

— нижняя уставка: 2 — 5 In
— стандартная уставка: 5 — 10 In

1,5 Ir ≤ Im ≤ 10 Ir
Мгновенное срабатывание (I), время не регулируется:
I = 12 — 15 In

[2] 50 In в стандарте МЭК 60898, что по мнению большинства европейских изготовителей является нереально большим значением (M-G = 10-14 In).

[3] Для промышленного использования значения не регламентируются стандартами МЭК. Указанные выше значения соответствуют тем, которые обычно используются.

Рис. H31: Диапазоны токов отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для низковольтных автоматических выключателей

Рис. H32: Кривая срабатывания термомагнитного комбинированного расцепителя автоматического выключателя

Ir: уставка по току отключения при перегрузке (тепловое реле или реле с большой выдержкой времени)
Im: уставка по току отключения при коротком замыкании (магнитное реле или реле с малой выдержкой времени)
Ii: уставка расцепителя мгновенного действия по току отключения при коротком замыкании
Icu: отключающая способность

Рис. H33: Кривая срабатывания электронного расцепителя автоматического выключателя

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

Как известно основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.

Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.

Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ, благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться прогревания теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.

Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется время токовой характеристикой автоматического выключателя.

Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время токовую характеристику.

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:

• — B — от 3 до 5 ×In;
• — C — от 5 до 10 ×In;
• — D — от 10 до 20 ×In.

Что означают цифры указанные выше?

Приведу небольшой пример. Допустим, есть два автомата одинаковой мощности (равные по номинальному току) но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.

Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3. 5)=48. 80А. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5. 10)=80. 160А.

При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).

В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), а какие-нибудь мощные моторы включаются нечасто, самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.

Что касается характеристики D, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми АВ при КЗ.

Согласитесь логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.

Пунктирной линией обозначен предельный ток срабатывания для автоматов до 32 А.

Как выбрать автомат для электропроводки

Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно прикинуть максимально допустимую токовую нагрузку сети (суммировать все приборы). Номинал автомата (цифра после буквы) не должен превышать этого значения.

Для обычной квартиры, где нет «серьезных» потребителей питания типа кондиционера, водонагревателя, подойдет автомат класса B. Такая сеть считается слабонагруженной. Ставить высоконагруженный автомат (класса D) для сети, которая питает лампочки опасно. Он не будет воспринимать скачки напряжения в ней как вредные и может пропустить даже короткое замыкание.

Слабонагруженный прибор в сети с большой нагрузкой в штатном режиме наоборот, будет срабатывать не по делу и часто.

Да, чуть не пропустили: автоматы различаются по количеству фаз (полюсов). Число полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.В квартиру можно также поставить один входной выключатель класса C и по одному однофазному для обеспечения отдельных участков (кухня, комната, отдельно на кондиционер, если предусмотрен). Если нет желания все усложнять, в двухкомнатной квартире можно вполне обойтись одним автоматическим выключателем B с номиналом 16.

Мы почти разобрались, как выбрать автоматический выключатель по току и мощности. Но, если учесть только нагрузку потребителей, можно нарваться на неприятности. Выбор автомата напрямую зависит от типа проводки, кабеля. На слабой проводке мощный автомат при перегрузках не справится со своими задачами. То есть всегда нужно принимать во внимание сечение провода и его пропускную способность.

В домах до 2001-2003 годов с большой долей вероятности будет алюминиевая проводка в однослойной изоляции. Скорее всего, она свое уже отслужила (номинально она может выдержать 20 лет при идеальных условиях, без перегрузок). Ставить на нее новый автомат, учитывая лишь суммарную мощность потребителей, категорически не рекомендуется. Автомат часто срабатывать перестанет, а проблема перегрева останется.

Варианта, по сути, два:

• Менять проводку на медную.
• К мощным потребителям (стиральная машина, бойлер, кондиционер) провести отдельную линию от щитка и поставить на нее отдельный автомат.

Медный провод пропускает больший ток, чем алюминиевый. Но и здесь важно, кроме материала, учитывать его сечение. Оно дает понять, сколько ампер можно пропустить через кабель, не опасаясь повреждения и перегрева.

• Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами до 16-24 А.
• Медный провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами 21-30 А.

Это означает, что при нагрузке в 23 А, автомат с номиналом 16 А обесточит проводку через минуту. Вполне достаточно, чтобы медный провод не перегрелся. Если поставить автомат 25 А, до отключения кабель будет пропускать ток за пределами своей нормальной нагрузки, он перегреется, изоляция быстрее износится, розетка со временем перегорит. Для алюминиевой проводки, соответственно, эти значения ниже.

Для простоты понимания предлагаем таблицу выбора автоматического выключателя, исходя из сечения кабеля.

Последний совет: на своей безопасности не следует экономить. Лучше брать автоматы в специализированных магазинах, выбирать производителей с проверенной репутацией. Менеджеры на месте ответят на вопросы, которые мы могли упустить в этой статье.