Об автоматическом предохранителе (автомате): замена пробочных предохранителей на автомат

Для выключения, проведения и отключения токов в цепи используется специальное устройство – автоматический предохранитель. Прибор работает в условиях заданного времени или ненормированных явлений электроцепи – коротких замыканий, скачков напряжения.

Особенности и функции

Автоматический выключатель

Выключатель является коммутационным прибором, защищающим кабельную линию от критического значения токов. Он выполняет следующие функции:

• предотвращение повреждений жил проводников при замыкании фазы или земли;
• коммутация участков цепи – включает и выключает отдельные зоны;
• защита от перегрузки при включении мощного оборудования в общую сеть;
• выключение сетевого питания при появлении токов короткого замыкания с предельными значениями.

Коммутационные аппараты управляются вручную, при помощи электромагнитного привода или электродвигателя.

Устройство автомата

Электрический автоматический предохранитель выпускается в одно, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении. В состав изделия входят следующие узлы:

• контактная система – трехступенчатая, двухступенчатая, одноступенчатая;
• дугогасительная система – состоит из камер с узкими отверстиями, с дугогасительными решетками или комбинированных камер;
• привод расцепителя;
• вспомогательные контакты.

Также у автоматических предохранителей имеются расцепители – реле с прямым действием.

Виды расцепителей

Автомат оснащается двумя типами расцепителей:

• Электромагнитный, защищающий электрическую цепь от замыканий. Имеет вид катушки с центральным сердечником на пружине. При прохождении токов образуется электромагнитное поле, притягивающее сердечник к катушке.
• Тепловой, предотвращающий воздействие на электроцепь токов перегрузки. Выполняется как биметаллическая пластина из двух материалов с различным коэффициентом расширения в момент нагрева.

Перегрузка возникает, когда на линию подкидывается электрооборудование с нагрузкой, выше допустимой для данной сети.

Принцип работы

Устройство автомата обеспечивает специфику его работы. Рассмотреть принцип действия прибора стоит на примере однополюсной модели:

1. На верхнюю клемму подключается кабель от линии питания, на нижнюю – провода потребителей.
2. Для включения необходимо ставить ручку в верхнее положение, для отключения – в нижнее.
3. В момент включения механизмом взвода направляется подвижный контакт к неподвижному. Сцепка соединяется.
4. Соленоидный расцепитель-электромагнит функционирует по принципу выталкивания сердечника из центра катушки электромагнитным полем.
   Принцип работы автоматического выключателя
5. Цилиндрический сердечник из металла надавливает на рычаг механизма расцепления.
6. За счет гибкой перемычки катушка контактирует с подвижным элементом. Его положение регулирует резьбовой винт.
7. Неподвижный контакт, подкинутый на верхнюю клемму, выступает в качестве упора для подвижного. Он же замыкает цепь при взводе механизма расцепления.
8. Контакты автоматически выключаются при повышенной токовой нагрузки. О разрыве цепи свидетельствует искрение. Искры гасит дугогаситель. Дым и остаточные газы выводятся через специальный канал.
9. Тепловым расцепителем дублируются все этапы работы электромагнитного сердечника. Разница заключается в выталкивании рычага выгнутой биметаллической пластиной.

Чем больше повышается значение тока, тем сильнее выгибается пластина.

Работа в нормальном режиме

В неаварийном режиме автомат работает иначе. Ручка управление поднята вверх, а ток поступает на устройство через кабель питания. Проводник подкинут на верхнюю клемму.

Затем ток направляется на неподвижные контакты, оттуда – на подвижные. На соленоидную катушку токи подаются через гибкий кабель.

После нее поступают на биметаллический элемент, оттуда – на винтовую клемму внизу, а дальше – в электроцепь, к которой подключена нагрузка.

Условия использования

Воздушный автоматический выключатель

Силовой предохранительный автомат выпускается в 5 климатических категориях и рассчитан на эксплуатацию при следующих условиях:

• монтаж на высоте до 1000 м над уровнем моря;
• температура воздуха снаружи от -40 до +40 градусов без учета инея и росы;
• относительная влажность воздуха 90 % (+20 градусов) и 50 % (+40 градусов);
• помещения без пыли, агрессивной концентрации паров и газов, на улице нет взрывоопасной среды и пыли;
• монтаж на поверхности, куда не достанут капли воды, масла, частицы радиации.

Зависимость эксплуатационных параметров выключателей от условий окружающей среды прописана в ГОСТ 17516.1-90.

Классификация приборов

На основании классификации ПУЭ пользователи могут подобрать устройства одной из категорий.

МА

Выпускаются без теплового расцепителя. Модели подходят для сети, к которой подключаются мощные агрегаты. В качестве защиты от перегрузки применяется реле максимального тока. Предохранитель защищает линию от сверхтока при коротком замыкании.

Класс А

Чувствительные модификации со срабатыванием теплового расцепителя при повышении силы тока на 30%. Автоматы отличаются:

• катушкой, обесточивающей сеть за 0,05 сек при превышении нормальных показаний;
• биметаллическим элементом – выключает питание через 20-30 сек.

С помощью приборов организуется соединение цепей с полупроводниками.

Класс В

Защитное устройство класса В

Оборудование подойдет, если у вас частный дом или квартира. Применяется для подключения к розеточным, осветительным линиям. Характеризуется:

• срабатыванием электромагнитного расцепителя при увеличении показаний на 200 % за 0,015 сек;
• срабатыванием пластины из биметалла через 4-5 сек.

Пусковое значение тока для такого устройства должно быть минимальным.

Класс С

Автоматический селективный прибор можно поставить в бытовой сети. Электромагнитный узел срабатывает при превышении номинального тока в 5 раз. Тепловой расцепитель становится активным через 1,5 сек. Устройства класса С используются на вводе.

Класс Д

Применяются для организации общей электролинии в качестве резервной защиты. Срабатывают, когда основное оборудование не может своевременно обесточить питание. Номинал электротока должен превысить норму  10 раз.

Классы K и Z

Время срабатывания зависит от типа тока в сети с индуктивным типом нагрузки. Переменный ток должен быть больше нормы в 12 раз, постоянный – в 18. Электромагнитный соленоид активируется через 0,02 сек, тепловой узел – при увеличении тока на 5 %.

Характеристики автоматических предохранителей

Дифференциальный прибор необходимо подбирать на основании номинального предела отключения, количеству полюсов, время-токовому показателю и номиналу тока срабатывания.

Номинальная отключающая способность

Данная ТТХ автомата указывает диапазон, при котором он разомкнет проводку для обесточивания ее и потребителей. По номинальной отключающей способности бывают приборы:

• на 4,5 кА – применяется в качестве защиты силовой линии частного дома. Сопротивление кабеля равно 0,05 Ом, предел тока – 500 А;
• на 6 кА – устанавливается в жилом секторе или общественных зданиях с сопротивлением 0,04 Ом и пределом тока 5,5 кА;
• на 10 кА – защищают промышленные установки, поскольку ток до 10 000 А возникает в короткой магистрали, проложенной от подстанции.

Для бытового использования подходят модели на 6 кА.

Количество полюсов

Четырехполюсный автоматический выключатель класса D

По данному параметру можно установить количество проводов для подключения. Существует 4 модификации:

• Однополюсные. На выключатель можно подкинуть кабели отвода и питания, но он защитит только от возгорания. Нейтраль размещается на нулевой шине в обход автомата. При выключении разрывается фаза.
• Двухполюсные. Одновременно обесточивают всю проводку. Применяются, когда подключается однофазный прибор (бойлер, водонагреватель). К нему автомат подсоединяется 2-мя проводами питания и 2-мя проводами отвода.
• Трехполюсные. Используются, когда в сети трехфазный или четырехфазный тип питания. Соединяются по схеме треугольника или звезды.
• Четырехполюсный. Прибор, необходимый для 6 проводов (3 – фаза, 3 – защита). Допускается подключение на 8 кабелей (4 – фаза с нейтралью, 4 – отводящие, т.е. фазный и нулевой).

Четырехполюсник применяется для токообеспечения промышленного оборудования.

Время-токовый показатель

Время-токовые характеристики автоматических выключателей

Величина, при которой автоматическое устройство отключит сеть до достижения критической отметки. Срабатывание происходит:

• за 10 и более мс;
• за 6-10 мс;
• за 2,5-6 мс.

Чем больше категория, тем меньше нагревается сетевой кабель.

Номинал рабочего тока

Номиналы автоматов по мощности

Характеристика, определяющая скорость срабатывания прибора при увеличении тока над номинальным показателем. На рынке присутствуют модификации:

• 1 и 2А – обеспечивают электричеством малое количество приборов с суммарной мощностью не больше возможностей устройства;
• 3А – промышленный вариант при треугольном трехфазном подключении;
• 6А, 10А и 16А – применяются для запитки отдельных комнат и квартир;
• 16А – имеют 3 или 4 полюса, устанавливаются на вводе при трехфазном питании;
• 20А, 25А, 32А – устанавливаются для защиты квартир с большим количеством бытовой техники;
• 40А, 50А, 63А – высокомощные приборы для промышленных и строительных линий.

Используйте для квартиры модификацию 25А на вводе.

Автомат на 6, 16, 40 или 20 Ампер выпускается в закрытом или открытом корпусе, устанавливается на стену, в специальную нишу или комбинированным способом. При установке в распределительный шкаф фиксируется на дин-рейке. Производители выпускают модели с механическими крепежами или без них.

Особенности электронных предохранителей и ограничителей тока

Автоматический предохранитель старого типа

Плавкий предохранитель устаревшего типа подергается нагреву при токовом воздействии. Некоторые пользователи ставят в щитке перемычку для автомата. Массивное изделие нарушает нормальную работу аппаратуры, становится причиной пожара.

Для многократной защиты применяют электронный предохранитель с функциями:

• самовосстановления цепи после устранения источника поломки;
• восстановления сети после вмешательства человека.

Устройства могут оповещать о неисправностях при помощи звуковых и световых сигналов.

Второй вариант защиты – ограничитель величины тока. Для этого применяется одномодульный генератор стабильного тока. Величину ограничения задают производители. Она не повысится, даже когда часть цепи или вся линия подверглись короткому замыканию.

Стабилизаторы с тиристорами и датчиками тока включаются в момент повышения нагрузки. Тиристор шпунтирует цепь так, что напряжение на выходе становится нулевым.

Сколько автоматических выключателей можно использовать

Расчет групповой утечки тока

В одном электрощите нельзя устанавливать выключатель дифтока групповой сети со значением более 30 мА. ПУЭ не запрещают подключение нескольких автоматов при условии, что не будет утечки тока. Перед началом работ следует вычислить групповую утечку.

1. Переменным резистором измерить фактически показатель.
2. Рассчитать теоретическую величину на основании п. 7 ПУЭ – на 1 А нагрузки приходится 0,4 мА и 10 мкА на 1 м кабеля.

Чтобы подобрать правильное количество УЗО, понадобится:

1. При подключении, к примеру, 3-х УЗО на 16 А каждый сложить величины.
2. Получившееся значение умножить на 0,4 мА.
3. Подсчитать метраж провода по схеме квартиры и умножить на 10 мкА.
4. Сложить величины и узнать утечку.

П. 7.1.83 ПУЭ сообщает, что максимальная утечка не должна превышать максимальный предел дифтока УЗО, что равняется 10 мА.

Сколько проводов допускается подключать на один автомат

На одно устройство допускается подключать не больше 2-3 проводников с одинаковым сечением. Если в щитке стоит одно УЗО и два автомата, организуется 2 магистрали. При наличии разности сечений кабеля делают скрутку и зажимают ее.

При отсутствии возможности объединения жил до распределительного щита их скручивают в коробе и подают на автоматы 1-2 кабеля. На дин-рейку требуется установить модульные клеммы с защелками и запитать их от выключателей. Такое решение предусматривает наличие дополнительного места в распредкоробе.

Автоматический выключатель на входе в квартиру или дом обеспечивает безопасность домашней электросети. Аппарат своевременно отключает питание при превышении заданного порога параметров. Такая защита предотвращает аварии, поломки бытовой техники и травмы пользователя.

Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/ustrojstvo-i-texnicheskie-xarakteristiki-elektricheskogo-avtomata/

Ставим автомат вместо предохранителя. Китайская подстава! — Лада Гранта, 1.6 л., 2012 года на DRIVE2

Приветствую, дорогие сограждане!

Как гласит народная мудрость — «думать нужно головой, любить сердцем, чуять ж**ой, и главное — ничего не перепутать!«

Вот и я после установки усилителя в машину всё никак не мог избавиться от ощущения того, что где-то по части проводки я откровенно налажал. Возможно, в тот самый момент, когда установил заместо киксовского плавкого предохранителя на 120 А китайское чудо на 30 А из АлиЭкспресса.

https://www.youtube.com/watch?v=t9-9x38Ifas

Логика моя была проста. Путем нехитрых подсчетов я получил максимальное потребление тока при прослушивании музыки втрое меньшее, чем предлагал мне штатный предохранитель из комплекта проводки Kicx AK4ANL4, поэтому в целях безопасности номинал был пропорционально снижен. Однако спокойствие мое было разрушено после просмотра вооооот этого видео.

Поэтому, не теряя ни дня, я решил проверить на прочность свой 30-амперный ANL пред, и проверить очень просто — замкнуть его на АКБ.

Проверка, конечно, грубая (пусковой ток у батареи порядка 600 А, а тут 30 номинал всего), однако я рассчитывал получить хотя бы приблизительную картину событий, возможных при (не дай бог) коротком замыкании силового провода на кузов.

Результат, мягко говоря, поверг в шок. Смотрим:

Напомню, крокодилы подключены напрямую к плюсу и минусу аккумулятора! Через 5 секунд непрерывного контакта уже начала густо дымиться и тлеть изоляция минусового крокодила, посему эксперимент пришлось на этом закончить. Провода раскалились до температуры ядерного реактора. Нет нужды пояснять, что еще несколько секунд контакта привели бы к появлению открытого огня и возгоранию в моторном отсеке.

• Ну а на фоне всего этого аттракциона и экспериментов с электричеством предохранитель выглядел совершенно безмятежным:

Полный размер

Плавкая вставка цела. Может она и не плавкая вовсе?!

Полный размер

Следы от крокодила

Хотите спалить свою машину за свои же деньги? Спросите у китайцев, как. Чёрт, почти 600 руб. коту под хвост. Хотя фигушки! Открыл на АлиЭкспрессе спор, который, есссно, был решен в мою пользу. Полный возврат денег, товар обратно отсылать не нужно. То-то! Сами втыкайте эту дрянь в свои автомобили…

А что же на замену? По итогам совещания со знакомым электриком выбор пал вот на такой девайс:

Дополнительная кнопка «Аааа выключи всё скорей!» не бывает лишней.

Полный размер

Вверху автомат, внизу штатный предохранитель Kicx 120A

После неприятного сюрприза от узкоглазых друзей из Поднебесной я не поленился проверить качество и скорость срабатывания защиты автомата. Подключил плюс к автомату, далее взял от него провод и потыкал в разные части кузова. Вышел довольно-таки неплохой фейрверк:

Вуаля, автомат срабатывает просто мгновенно!

Концы силовых проводов и плюсовую клемму я на этот раз не просто обжал, но еще и качественно пропаял. Даешь только кошерный контакт! Приблуду обмотал маделином, дабы ничего нигде не терлось и не бренчало, а прилепил к бибикалке, проложив слой мягкого войлока.

Полный размер

Всё под рукой

Вот такой жирный плюс к пожаробезопасности. Открытым остается только вопрос по влагостойкости, возможно со временем заверну всё это дело в плёнку. Хотя так уж много воды в том месте особо не бывает.

Цена вопроса: 500 ₽ Пробег: 81 000 км

Источник: https://www.drive2.ru/l/466023056704275037/

Как правильно установить и подключить автомат-предохранитель

Для того чтобы иметь понимание того, как работает защитный автомат – следует изучить хотя бы минимальные требования пожарной и электробезопасности.

Очень важный момент – правильный выбор подходящего типа устройства, с учетом номинала максимальной нагрузки на сеть, при которой оно будет срабатывать.

Важно сразу определиться и с количеством предохранителей, которые вы собираетесь подключить.

Функции защитных автоматов и особенности их выбора и подключения

О функциях защитных автоматов

Итак, мы знаем, что внутри электрощита расположены все виды устройств, распределяющих и контролирующих электропитание квартиры или частного дома. Речь идет об устройствах УЗО, клеммниках, реле, автоматах, счетчиках и т.д. По сути, оборудование держится на din-рейке, которая производится из проводящих материалов. Данную рейку заземляют в одной точке.

Как правило, электрощитки находятся рядом с входной дверью квартиры или дома, с внешней стороны. Защитные автоматы относят к категории сложнотехнических устройств. К ним следует предъявлять ряд конкретных требований, которые будут зависеть от назначения устройства.

Главная функция автоматов-предохранителей – защита электропроводки и приборов от коротких замыканий. Во многих случаях автомат способен спасти человека от удара током.

Ни в коем случае нельзя использовать самодельное крепление для автомата в электрощите. Это категорически запрещено правилами электробезопасности.

До того, как осуществить подключение защитных автоматов, следует определиться с перечнем бытовых электроприборов, которые будут ими «обслуживаться». К примеру, если вы собираетесь использовать нагревательные приборы большой мощности, предохранители также должны быть рассчитаны на большее количество ампер. При использовании маломощных приборов рекомендуем установить электронные автоматы.

Чаще всего применяется стандартный вариант подключения кабелей, которые находятся под напряжением – со стороны потолка.

Однако нередки случаи, когда корпус для электрощитка монтируется «специалистами», очень далекими от сферы электрики. В таких случаях фаза может быть подведена к автоматам снизу.

В связи с этим, до того, как произвести замену пришедшего в негодность устройства, следует измерить напряжение с помощью исправного вольтметра.

Общая информация

В большинстве квартир схема подключения электрощита — двухпроводная. Данная система очень проста и состоит из отводящего провода — нейтраля (ноля) и питающего – фазы.

Однако, в соответствии с современными нормативами, рекомендуется применять заземляющий кабель, во избежание коротких замыканий. Бытовые приборы с высокой мощностью (рефрижераторы, стиральные машины, электрические печи и т.д.

) в обязательном порядке должны быть подключены с «заземлением» (трехпроводная схема).

Провода заземления маркируются зеленым или желтым цветом. При подключении защитных автоматов, непринципиально – к какой из клемм подключается «фаза». Однако провод фазы должен подводиться со стороны потолка.

В противном случае следующий человек, который будет иметь дело с электрощитком (особенно, если у него нет опыта работы с электрикой), может испытать на себе действие тока, взявшись за кабель, ведущий к автомату снизу.

Далеко не всегда можно быстро и просто разобраться с особенностями подключения некоторых типов предохранителей. Так, сложности могут возникнуть в ситуации, когда каждая лампа и розетка связаны с отдельным выключателем.

В настоящее время на рынке электротоваров представлены готовые электрощиты с полной сборкой. Однако, покупая такой щиток, необходимо учесть предусмотреть вариант с возможной необходимостью подключения дополнительных предохранителей в дальнейшем.

Особенности установки

Для того чтобы установить и подключить защитное автоматическое устройство нам понадобится небольшой инструментарий. Для работы вы воспользуемся: крестовой и плоской отверткой, кусачками и мультиметром.

Сечение кабеля, рассчитанного под защитный автомат, должно быть подобрано с учетом возможной нагрузки (желательно с двухкратным запасом). Подключение автомата производится на закрепленный электрощит, в связи с этим иметь дело с din-рейкой не придется. Крепления автоматов – стандартные. Для защиты проводов от возможных механических воздействий укладываем их в специальный гофр.

С конца провода должна быть удалена вся изоляция. Длина зачищенного отрезка кабеля не должна превышать 10 миллиметров (по технике безопасности). Настоятельно рекомендуем предварительно произвести заземление.

Заземляющий провод (желательно, большого сечения) подводится к общему открытому клеммнику, расположенному на электрощитке. «Ноль» следует подводить в виде одной колодки, но закрытым способом.

Установку автомата начинаем с подключения «земли», потом подводим нейтральный кабель и только после этого – «фазу».

Если мы говорим об установке нескольких защитных устройств, следует поставить необходимое количество перемычек (ставятся, начиная от входного выключателя).

Использование гофрированного шланга внутри электрощита целесообразно лишь в варианте с нестандартной укладкой проводов (если есть вероятность их повреждений).

В качестве альтернативы перемычкам иногда применяются общие распределяющие пластины, которые может приобрести в каждом магазине электротоваров.

Защита контактов автомата от возможных касаний обеспечивается при помощи специального пластикового короба (или другой материал –диэлектрик).

О выборе автоматов

В настоящее время наиболее популярными и востребованными являются устройства на 20,16 и 10 Ампер.

Более мощные предохранители обычно устанавливают под нагревательные бытовые приборы, стиралки, холодильники.

В некоторых случаях на одно устройство могут быть переключены нагрузки от разных бытовых приборов, тогда расчет оптимальных технических характеристик автомата производится путем сложения всех значений.

Большинство специалистов советуют не запитывать на один предохранитель большое количество разнокалиберных электроточек (светильники, розетки, бытовая техника). Если одно «звено» выйдет из строя, может произойти оплавление розетки, при этом автомат не сработает.

Мы продолжим разговор об установке и подключении электрических защитных автоматов в следующем материале данного раздела.

Видео: Как правильно подключить УЗО

• С этим материалом читают также:
• Монтаж распределительной коробки в доме своими руками
• Ремонт и замена электропроводки на даче
• Монтаж закрытой электропроводки в квартире

Источник: https://sami-stroim.ru/remont/doma/elektrika/264-ustanovka-avtomata-predokhranitelya

О селективности предохранителей и автоматических выключателей

Правильный выбор параметров электрических аппаратов обеспечивает селективность защиты электрической сети. Селективность или, проще говоря, избирательность защиты делает возможным срабатывание аппаратов на каждом конкретном участке защиты. Это уменьшает ущерб при авариях, так как отключается только защищаемая цепь, а остальные параллельные ветви остаются в работе.

На базе предохранителей селективность защиты реализуется довольно легко: далее в статье будет рассмотрен этот принцип. Избирательность защиты может быть достигнута также и в комбинациях с другими защитными устройствами, например, с автоматическими выключателями.

Рекомендуем ознакомиться с основными определениями селективности, которые были рассмотрены в предыдущей статье: полная и частичная селективность, зона перегрузки и короткого замыкания.

Селективность между предохранителями

Построить селективную защиту на предохранителях несложно, так как их кривые плавления практически на всем диапазоне тока проходят параллельно и не пересекаются.

В радиальной электрической сети избирательности защиты можно добиться, применяя предохранители общего назначения gG. Нет необходимости производить какие-либо сложные расчеты — достаточно того, чтобы соотношение между номиналами последовательно соединенных плавких вставок предохранителей составляло не менее 1,6 (ГОСТ 31196.2.1-2012).

Для низковольтных предохранителей других типов, а также высоковольтных предохранителей избирательность защиты определяется на основании характеристик аппаратов, содержащихся в документации производителя.

Селективность между предохранителями и выключателями

Рассмотрим случай, когда нужно обеспечить селективность высоковольтного предохранителя и низковольтного выключателя. Это важно, так как замена предохранителя требует больше времени, чем повторное включение автоматического выключателя.

Сравнение время-токовых характеристик воздушного выключателя и высоковольтного предохранителя показывает, что такое расположение защитных аппаратов обеспечивает лишь частичную селективность. Из-за отличия время-токовых характеристик выключателя и предохранителя появляется ток частичной селективности Is.

В конкретном примере ток частичной селективности Is можно повысить, установив мгновенное срабатывание воздушного выключателя в зоне короткого замыкания (без выдержки времени). Это важно, так как аппарат защиты со стороны нагрузки (выключатель), должен срабатывать раньше, чем высоковольтный предохранитель.

Поэтому необходимо настроить защиту так, чтобы расчетный ток короткого замыкания Iкз оказался меньше тока частичной селективности Is.

Если принятых мер оказалось недостаточно, то следует применить токоограничивающие автоматические выключатели. Функция электродинамического отброса силовых контактов, реализованная автоматических выключателях такого типа, позволяет быстрее отключать поврежденную цепь, не давая току короткого замыкания достичь своего максимального значения.

Рассмотрим другой случай: ввод в ГРЩ защищает воздушный автоматический выключатель, а на защите отходящих линий стоят предохранители. Если время-токовая характеристика предохранителя скорее может быть названа «неподвижной», то с характеристикой воздушного выключателя дело обстоит иначе — ее можно корректировать.

Например, изменяя уставку тока срабатывания в зоне короткого замыкания, можно добиться того, что время-токовые характеристики защитных аппаратов не будут пересекаться. Таким образом, и автоматический выключатель и предохранитель будут работать в своей зоне.

По графикам время-токовых характеристик видно, что воздушный выключатель на 4000 А и нижестоящий предохранитель на 630 А образуют селективную защиту.

Следуя несложным правилам, описанным в этой статье, вы сможете создавать надежные селективные защиты на базе предохранителей и автоматических выключателей.

Источник: https://KEAZ.ru/company/press-center/blog/2016/1128-o-selektivnosti-predohraniteley-i-avtomaticheskih-vikluchateley

Защита электропроводки: предохранитель или автоматический выключатель?

Предохранители и автоматические выключатели являются аппаратами защиты, автоматически отключающими защищаемую электрическую цепь при ненормальных режимах.

Предохранители применяют для защиты электроприемников, проводов и кабелей от токов КЗ.

Они также могут защищать от значительной перегрузки, если все элементы защищаемой сети будут иметь пропускную способность не менее чем на 25 % выше тока плавкой вставки.

Поскольку предохранители выдерживают токи на 30…50 % выше номинальных токов плавких вставок в течение одного часа и более, то при токах, превышающих номинальный ток плавких вставок на 60 — 100 %. они плавятся за время, меньшее одного часа.

Конструктивно предохранитель представляет собой патрон, в котором крепится плавкая вставка, являющаяся искусственно ослабленным звеном в электрической сети.

В большинстве предохранителей перегоревшие плавкие вставки заменяются на новые.

Классификация предохранителей

Плавкие предохранители разделяют на:

1. инерционные — с большой тепловой инерцией, т.е. способностью выдерживать значительные кратковременные перегрузки током. Это предохранители с винтовой резьбой и свинцовым токопроводящим мостиком;
2. безынерционные — с малой тепловой инерцией, т.е. с ограниченной способностью к перегрузкам. Это предохранители с медным токопроводящим мостиком, а также предохранители со штампованными вставками.

Наибольшее распространение в электрических сетях до 1 кВ имеют предохранители НГГН2-63, ПН2, ПР2.

• Предохранители НПН2 (неразборные с наполнителем) снабжены стеклянным неразборным патроном, заполненным сухим кварцевым песком, и вставкой из медной проволоки с оловянным шариком. Такие предохранители не подлежат перезарядке и после срабатывания должны заменяться новыми.
• Предохранители ПН2 (разборные с наполнителем) состоят из фарфорового корпуса, заполненного мелкозернистым кварцевым песком, в котором расположены одна или несколько медных пластинчатых плавких вставок. При срабатывании предохранителя электрическая дуга разветвляется между зернами кварцевого песка и интенсивно охлаждается вследствие отдачи тепла наполнителю.
• Предохранители ПР2 (разборные без наполнителя) состоят из фибровой трубки, в которой расположена плавкая вставка специальной формы цинкового сплава. При перегорании плавкой вставки фибровая трубка выделяет газы, давление в трубке значительно увеличивается и дуга деионизируется.

Предохранители типа ПР2 используются в основном в станках, коммутационных ящиках. В распределительных устройствах (панелях, силовых шкафах) применяются предохранители НПН2 и ПН2, в распределительных шинопроводах — ПН2.

В осветительных сетях могут применяться предохранители с резьбой (пробочные), например типа ПД, ПРС.

Интересное видео о работе предохранителей смотрите ниже:

Характеристики предохранителей

Предохранитель характеризуется:

1. номинальным напряжением, при котором предохранитель работает длительное время;
2. номинальным током патрона, на который рассчитаны его токоведущие части и контактные соединения по условию длительного нагрева;
3. номинальным током плавкой вставки, который она выдерживает, не расплавляясь длительное время;
4. разрывной способностью (предельным отключаемым током), определяемой максимальным отключаемым током, при котором происходит перегорание плавкой вставки без опасного выброса пламени или продуктов горения дуги и без разрушения патрона;
5. защитной время-токовой характеристикой, зависимостью времени полного отключения цепи от величины отключаемого тока.

Основные технические данные наиболее распространенных предохранителей приведены в таблице ниже:

Защитные характеристики плавких вставок предохранителей типа ПН2 на различные номинальные токи показаны на рис. 2.4.

Ещё одно интересное видео о предохранителях:

Плавкие предохранители наряду с простотой их устройства и малой стоимостью имеют ряд существенных недостатков:

• невозможность защиты цепи от перегрузок;
• разброс защитных характеристик, вызываемый увеличением контактных сопротивлений в результате ослабления контактов и старения материала вставки в условиях эксплуатации;
• при коротком замыкании в трехфазной линии возможно перегорание одного из трех предохранителей. Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, подключенные к линии, оказываются включенными на две фазы, а это может привести к их перегрузке и выходу из строя.

Рис 2.4 Защитные характеристики плавких предохранителей ПН2

Назначение автоматических выключателей

Автоматические выключатели (автоматы) также применяются для защиты от токов КЗ, однако по сравнению с предохранителями являются более совершенными аппаратами ввиду готовности к быстрым повторным включениям, возможности защиты от перегрузок в широком диапазоне токов, защиты электрических цепей при недопустимых снижениях напряжения, выполнения коммутационных операций (включение, отключение).

Кроме того, у некоторых автоматов имеются независимые расцепители, позволяющие осуществить дистанционное отключение электрической цепи.

Автоматы выпускаются в одно-, двух- и трехполюсном исполнении на токи до 6300 А при напряжении переменного тока до 660 В и постоянного тока до 1 кВ. По времени срабатывания (у различают: обычные неселективные автоматические выключатели с / = 0.01.. .0.1 с: ср селективные с регулируемой выдержкой времени до 1 с и быстродействующие, токоограничивающие с /ср < 0,005 с.

Конструкция автоматических выключателей

Автоматический выключатель состоит из корпуса, контактов с дугогасительной системой, привода, механизма свободного расцепления, расцепителей, вспомогательных контактов.

Основными элементами, при срабатывании которых автоматический выключатель отключается мгновенно или с выдержкой времени, являются расцепители. Автомат может иметь один или несколько расцепителей.

Расцепители могут быть: электромагнитные мгновенного действия или с выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия; тепловые (биметаллические); электронные максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока времени срабатывания или с зависимой от тока выдержкой времени. минимального напряжения и независимые.

Интересное видео об автоматах смотрите ниже:

Тепловой или электронный расцепитель максимального тока с зависимой от тока выдержкой времени осуществляют защиту от перегрузки цепи Тепловые расцепители (рис. 2.

5, а) срабатывают за счет изгибания биметаллической пластины 2, получающей теплоту от нагревателя 3, присоединенного к сети через шунт 4, и воздействующей на отключающий механизм автоматического выключателя.

Защитная характеристика теплового расцепителя подобна предохранительной.

Электромагнитный или электронный расцепитель максимального тока мгновенного срабатывания с независимым от тока временем срабатывания осуществляют защиту от токов КЗ, превышающих 6… 10-кратные значения номинального тока электрической цепи. Вид защиты с таким расцепителем иногда называют отсечкой.

Электромагнитный расцепитель (рис. 2.5, б) состоит из катушки 4 и сердечника 5. Когда по катушке протекает ток КЗ, сердечник создает механическое усилие, что приводит к отключению автоматического выключателя. Ток срабатывания расцепителя максимального тока можно регулировать.

Расцепитель может быть снабжен механизмом выдержки времени, зависимой или независимой от тока.

Рис 2 5. Виды расцепителей автоматических выключателей

Расцепитель минимального напряжения (рис. 2.5, в) состоит из катушки 4 с сердечником 5 и пружины 6 и срабатывает при снижении напряжения в цепи до (0,35…0,7) UНом. Такие расцепители применяют для защиты электродвигателей, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания.

Независимый расцепитель (рис. 2.5, г) служит для дистанционного отключения автоматического выключателя кнопкой 7 и для автоматического отключения цепи при срабатывании внешних защитных устройств.

Как правильно выбрать автомат смотрите в видео ниже:

Характеристики автоматических выключателей

Автоматические выключатели характеризуются:

• номинальными напряжением и током автомата,
• номинальным током расцепителя (Iнр),
• током трогания или током срабатывания автомата (Itра),
• предельным током отключения автомата (Iпра).
• собственным временем срабатывания (t),
• защитной (время-токовой) характеристикой.

Наименьший ток, вызывающий отключение автоматического выключателя, называют током трогания или током срабатывания, а настройку расцепителя автоматического выключателя на заданный ток срабатывания — уставкой тока срабатывания.

Отдельная статья о характеристиках автоматических выключателей тут.

Защитные характеристики автоматов

Автоматические выключатели могут иметь следующие защитные характеристики (рис. 2.6):

1. зависимую от тока характеристику — времени срабатывания. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель. Применяются редко вследствие недостаточных предельно- коммутационной способности и быстродействия;
2. независимую от тока характеристику времени срабатывания. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или электронного расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую характеристику времени срабатывания. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — токовой отсечкой с независимой от тока, заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей). Выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный (комбинированный) расцепитель, либо электронный расцепитель:
4. трехступенчатую защитную характеристику. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ — с независимой, заранее установленной выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ — без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания).

Зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют электронный расцепитель и применяются для защиты ввода в КТП и отходящих линий.

Основные технические данные некоторых серий автоматов приведены в табл. П11.

Источник: https://pue8.ru/elektricheskie-seti/41-predohraniteli-i-avtomaticheskie-vyklyuchateli.html

Плавкие предохранители: почему их ещё производят? Скрытые преимущества классической защиты

Для защиты проводов и кабелей от возгорания при перегрузке и коротком замыкании применяется два типа защиты: плавкие предохранители и автоматические выключатели. Оба этих типа защиты имеют плюсы и минусы, но в домашних проводках, автоматы почти на 100% вытеснили плавкие предохранители, по крайней мере, в новых домах.

Причина этого ясна: включить сработавший автомат проще и ничего не стоит, в то время, как сгоревший предохранитель нужно менять (и иметь про запас).

Тогда почему, даже для бытовых проводок до сих пор выпускаются плавкие предохранители? Если вам интересно, как одноразовые предохранители могут решить ряд проблем, связанных с применением автоматов — читайте дальше, это интересно!

Селективность или почему при КЗ выключается весь дом?

Разделение проводки на части, каждая из которых защищена своим выключателем, преследует две цели: возможность отключать именно эту линию и сохранение напряжения на прочих частях проводки, при возникновении на ней неисправности. Но здесь мы сталкиваемся с проблемой. Кроме групповых (отдельных) автоматов, в распредщитке имеется общий, с помощью которого обесточивается сразу весь дом или вся квартира. И, зачастую, вместе (или вместо) с сработавшим групповым, отключается и вводной автомат, что крайне неудобно.

Чтобы этого не происходило, между автоматами, стоящими ниже и общим, должна быть селективность, то есть некая задержка. У бытовых автоматов селективности, к сожалению, нет.

Двухполюсный плавкий предохранитель в модульном исполнении

Но если вы поставите на ввод не автомат, а плавкие предохранители (они также бывают в модульном корпусе, см. выше), будет обеспечена надёжная селективность даже с обычными групповыми автоматами типа «С» — если групповой автомат стоит на 16 Ампер и меньше, а предохранители — на 40 Ампер и выше. Это намного интереснее, особенно с учётом следующего пункта.

Надёжность

Отдельно стоит упомянуть, наверное, главное преимущество плавких предохранителей — их фантастическую надёжность. Им не страшны ни огромные токи КЗ (до 40 000 Ампер), ни долгие годы, ни влажность, ни воздействие вибраций и химикатов. Даже через сто лет, под постоянным душем из щелочей и с тряской, предохранитель сработает так же надёжно, как и в первый день.

Иметь такую защиту на фоне основной, в виде автоматов, будет совсем не лишним. Поменять предохранитель недолго, а стоят они, даже немецкие, меньше 100 рублей. Согласитесь — неплохая цена за уверенность!

Заключение

Проектирование по-настоящему надёжной проводки — задача непростая. Если вы хотите добиться гарантированной надёжности, нужно быть готовым идти на нестандартные решения. Попробуйте плавкие предохранители — они всё ещё способны на многое!

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5af9553779885edd8eea92bc/5be87e6a41363c00aa63128b