ПРИНЦИП РАБОТЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Автоматический выключатель (АВ) – это устройство, которое используется в электрике для защиты электрических цепей от перегрузок и коротких замыканий.

Принцип работы автомата заключается в контроле двух параметров:

• сверх тока короткого замыкания (КЗ);
• тока перегрузки.

В пером случае используется электромагнитный расцепитель, который состоит из катушки, якоря и контактов, размыкающих электрическую цепь.

Работает это следующим образом:

1. При коротком замыкании ток протекающий через катушку резко возрастает.

2. Увеличивается напряженность магнитного поля внутри нее.

3. Якорь втягивается и приводит в действие контакты, которые разрывают электрическую цепь.

Происходит срабатывание практически мгновенно, чего нельзя сказать про другой компонент автоматического выключателя – тепловое реле, которое отвечает за защиту цепей и оборудования от перегрузок.

Под перегрузкой понимается ток, превышающий номинальное (рабочее) значение автомата (Iном) в 1,12 раза и более в отличие от КЗ, где превышение бывает в несколько сотен, а иногда и тысяч, раз.

Тепловое реле представляет собой биметаллическую пластину из жестко скрепленных между собой полос металлов с различными коэффициентами теплового расширения.

При возникновении перегрузки она нагревается и, за счет того, что пластины, входящие в ее состав расширяются по разному, происходит изгиб. Далее включается механический привод, который, как и в первом случае приводит в действие расцепитель, разрывающий электрическую цепь.

Тепловая защита инерционна и до момента срабатывания выключателя может пройти определенное время (до 1 - 2 часов).

Это следует учитывать при выборе АВ и проводов и кабелей для электропроводки. Нельзя с автоматом, например, на 10 Ампер использовать проводку сечением 1 мм.кв., поскольку до срабатывания выключателя при токе, например, 14 ампер может пройти час. Все это время электрическая цепь будет находится в состоянии перегрузки.

Существует несколько категорий выключателей, характеризующих величину превышения тока от номинального при которой срабатывание происходит практически без задержки.

Чаще всего встречаются классы B, C, D:

• B – трех – пяти кратное превышение;
• C – пяти – десяти;
• D – десяти – двадцати.

Автоматические выключатели с характеристикой B работают в сетях, где отсутствуют большие индуктивные нагрузки, например, освещение.

Для защиты электродвигателей рекомендуется нужен класс D. В остальных случаях будет хорошо работать тип С.

Нужные параметры можно определить, воспользовавшись время токовой характеристикой (ВТХ) автоматического выключателя.

ВТХ – это графическое представление зависимости времени срабатывания (отключения) АВ от величины тока, протекающего через него. Она показывает как быстро будет отключена цепь в зависимости от конкретных условий.

При работе автоматического выключателя между контактами расцепителя при их размыкании возникает электрическая дуга, особенно при коммутации больших токов. Для ее гашения применяют различные технические решения и среды.

Для бытовых автоматов используются воздушные дугогасительные камеры.

Автоматические выключатели (АВ) классифицируются по различным признакам, в том числе:

Области применения:

Вводные автоматические выключатели устанавливаются в водно распределительном устройстве (ВРУ) для защиты всей системы.

Линейные работают на отдельных линиях для защиты групп потребителей (осветительная группа, розеточная и пр.).

По номинальному току (In) и напряжению (Un).

По степени защиты от внешних воздействий.

Степень защиты IP (International Protection) определяет устойчивость от проникновения пыли и влаги. Например IP65 – полная защита от пыли и струй воды.

По способу монтажа:

• на DIN-рейку;
• на поверхность;
• встраиваемые.

Таким образом, выбор подходящего автоматического выключателя зависит от конкретных условий его применения, таких как:

• номинальный ток и напряжение сети;
• тип нагрузки (освещение, электрооборудование, двигатели);
• степень защиты от внешних воздействий;
• способ монтажа;
• функциональные требования.