Автоматические выключатели

Автоматические выключатели — это аппараты защиты электрических сетей от короткого замыкания и перегрузки. Они позволяют также производить нечастую коммутацию включения и отключения отдельных потребителей в сетях переменного и постоянного тока.

Устройство автоматического выключателя показано на рис.1.

Рис.1. Автоматический выключатель: 1 — катушка электромагнитного расцепителя; 2 — дугогасительная камера; 3 — главные контакты; 4 — корпус; 5 — клемма подключения; 6 — биметаллическая пластина теплового расцепителя

Автоматические выключатели различаются по:

• числу полюсов (1–3);

• типу расцепителя (тепловой, электромагнитный или комбинированный);

• номинальному току расцепителя (от 1,6 А до сотен ампер);

• характеристике отключения — зависимости времени срабатывания от тока;

• отключающей способности — максимальному току короткого замыкания, отключение которого гарантирует дальнейшую работоспособность автомата.

Выбор автоматических выключателей производится по номинальному току, характеристике срабатывания, отключающей способности, условиям монтажа и эксплуатации. Правильный выбор характеристики автоматического выключателя является залогом его своевременного срабатывания.

В соответствии со стандартом IEC 898 (стандарт международной электротехнической комиссии) и EN 60898 (европейская норма) по характеристике срабатывания автоматические выключатели бывают следующих типов.

Тип В — величина тока срабатывания магнитного расцепителя равна Iв = KIн при K = 3–6.
Бытовое применение: для осветительных ламп накаливания или там, где длинные трассы и ток короткого замыкания на нагрузке невысокий и может попасть в зону работы теплового, а не электромагнитного расцепителя.

Тип С — величина тока срабатывания магнитного расцепителя — Ic = (5–10) Iн.
Бытовое и промышленное применение: для двигателей со временем пуска до 1 секунды, нагрузки с малыми индуктивными токами (рекомендуются для холодильных машин и кондиционеров).

Тип D — величина тока срабатывания магнитного расцепителя — более 10 Iн.
Применение: для двигателей с затяжным временем пуска, сварочного оборудования.

Реальные характеристики выключателей с учетом разброса параметров показаны на рис.2.

Рис.2. Характеристики автоматических выключателей

Для выбора автоматического выключателя по отключающей способности необходимо выполнить расчет тока короткого замыкания. Как показывает практика, для большинства сетей этот ток не превышает 4,5 кА.
В таблице 1. приведены краткие характеристики и типы отдельных автоматических выключателей производства концерна АВВ (Швеция, Германия).

Таблица 1. Характеристика автоматических выключателей АВВ

Аналогичные характеристики имеют автоматические выключатели фирм SIEMENS и KNOPP (Германия), которые также могут быть рекомендованы к применению.

Монтаж автоматических выключателей выполняется в специальных щитах или шкафах, а крепления осуществляются с помощью так называемой DIN-рейки — полосы специального профиля. Если на одной DIN-рейке установлено рядом несколько однофазных автоматических выключателей, нагрузочная способность каждого уменьшается из-за ухудшения условий охлаждения. В этом случае выбор автоматического выключателя необходимо производить с учетом графика, представленного на рис.3.

Рис.3. Нагрузочная способность автоматических выключателей при их размещении рядом

При изменении температуры окружающей среды изменяется нагрузочная способность выключателей, как представлено на рис.4.

Рис.4. Нагрузочная способность автоматических выключателей в зависимости от температуры окружающей среды