Технические характеристики и принцип действия электрических автоматов

Распространенные серии автоматических выключателей

Серия автоматического выключателя определяет эксплуатационные характеристики. Традиционно в промышленных и бытовых электроустановках принято использовать устройства 4 серий:

• АЕ;
• АП;
• АВМ;
• ВА.

Серия АЕ

Применяются в электроустановках напряжением до 660 В переменного тока. Рабочая частота аппаратов защиты серии АЕ составляет стандартные 50-60 Гц. Предназначены для эксплуатации в промышленных и бытовых условиях. Внешне имеют черный карболитовый корпус. Серия отличается надежностью. Многие выключатели АЕ до сих пор исправно служат с советских времен.

Выключатель-автомат малогабаритный АЕ 2046М

Серия АП

Данные приборы защиты в среде электромонтеров имеют неформальное название «апэшка». Их отличает нестандартный внешний вид. Вместо привычного рычага имеются две кнопки. Черная или серая — включает автомат, красная — выключает.

Серия АП подходит для защиты сетей переменного тока с напряжением до 550 В. Данная модель допускает многократное переключение в течение дня. Поэтому ее часто применяют в качестве обыкновенного выключателя для света или двигателя вытяжки.

Серия АВМ

Мощные автоматические выключатели, рассчитанные на работу в силовых электроустановках с номинальными токами до 2 кА. АВМ применяется в сетях напряжением до 500 В. Допустимо использование в цепях постоянного тока напряжением до 440 В.

Серия ВА

Автоматические выключатели воздушного исполнения. Позволяют подключить потребитель с током до 6,3 кА. Основные области применения — промышленные объекты. Рабочее напряжение составляет 660 В переменного тока.

Графические обозначения в электрических схемах

Документация, в которой указываются правила и способы графического обозначения элементов схемы, представлена тремя ГОСТами:

• 2.755-87 – графические условные обозначения контактных и коммутационных соединений.
• 2.721-74 – графические условные обозначения деталей и узлов общего применения.
• 2.709-89 – графические условные обозначения в электросхемах участков цепей, оборудования, контактных соединений проводов, электроэлементов.

В нормативе с шифром 2.755-87 применяется для схем однолинейных электрощитов, условные графические изображения (УГО) тепловых реле, контакторов, рубильников, автоматических выключателей, иного коммутационного оборудования. Отсутствует обозначение в нормативах дифавтоматов и УЗО.

На страницах ГОСТ 2.702-2011 допускается изображение этих элементов в произвольном порядке, с приведением пояснений, расшифровки УГО и самой схемы дифавтоматов и УЗО. В ГОСТ 2.721-74 содержатся УГО, применяемые для вторичных электрических цепей.

4 базовых изображения УГО

УГО	Наименование
Замыкающий
Размыкающий
Переключающий
Переключающий с наличием нейтрального положения

9 функциональных признаков УГО

УГО	Наименование
Дугогашение
Без самовозврата
С самовозвратом
Концевой или путевой выключатель
С автоматическим срабатыванием
Выключатель-разъединитель
Разъединитель
Выключатель
Контактор

Характеристики автоматических выключателей (ниже сокращенно – автоматов) важный фактор при выборе защиты электроприборов в каждом конкретном случае

• Номинальный ток автоматического выключателя
• Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата
• Коммутационная способность автоматического выключателя
• Класс токоограничения автомата

Характеристики автоматических выключателей – обозначение

Автомат нужен нам, потребителям электрической энергии, чтобы защищать идущий к розетке, светильнику  и вообще к  любому электрическому прибору кабель. Нужен он, чтобы мы потребители не перегрели кабель и не сожгли его изоляцию, перегрузив его кучей мощных приборов, для которых сечение жилы слишком мало. Или же включив, допустим неисправный электроприбор, не расплавили жилы кабеля большим током короткого замыкания. Если сила тока превысит допустимую норму, которую могут вынести жилы и изоляция кабеля, автомат должен обесточить сеть автоматически.

Для того  чтобы мы могли правильно выбрать автомат, производитель пишет основные характеристики автоматических выключателей на его корпусе. В бытовом автомате обязательно стоят два защитных реле – тепловое в качестве  защиты от перегрузки и электромагнитное  для защиты от короткого замыкания. Реле эти и сам автомат в целом обладают различными характеристиками и некоторые из них  написаны на корпусе автомата, а другие нужно смотреть дополнительно в графиках и таблицах производителя.

Наверху обычно указана фирма производитель – IEK, Schneider  electric, Legrand и тому подобное. Чуть ниже написана серия автомата,  например C60a илиIc60N у Schneider или S201, SH203L у ABB. Вариантов серий у разных фирм великое множество. Первые буквы и цифры серии обычно ничего не говорят потребителю – просто родители так назвали автомат на заводе. Последние же символы серии обычно означают количество полюсов автомата, (то есть количество клемм крепления проводов входа и выхода, расположенных  вверху и внизу выключателя), номинальный ток и тому подобное. Более развернуто  серии  автоматов расписаны в каталогах изготовителей,  по которым удобно подбирать оборудование по  каждому конкретному монтажу.

Номинальный ток автоматического выключателя

Ниже серии, рядом друг с другом изображены латинская буква и число. Допустим  C25, B10 или  D32. Число означает номинальный ток автоматического выключателя (In). То есть,  это самое большое значение силы тока, который в принципе бесконечно долго может протекать через автомат в нормальных условиях. Нормальные условия – это около 30ºC, то есть комнатная температура плюс автоматы в узком пространстве электрощита греют друг друга. При понижении температуры автомат сможет выдерживать больший ток, так как лучше охлаждается, а при повышении  соответственно  будет отключаться  при токе меньше номинального.  В таблицах производителей среди факторов, оказывающих влияние на величину номинального тока, учитывается еще высота над уровнем моря,  частота тока и количество устройств в щите.

Времятоковые характеристики электромагнитного и теплового расцепителей автомата

Латинская буква в обозначениях  означает времятоковую характеристику электромагнитного расцепителя  (упомянутого выше реле, стоящего для защиты от короткого замыкания) и теплового расцепителя (биметаллической пластины, отключающей контакты при перегрузке) –  за какое время и при какой величине тока они отключит нагрузку от напряжения. Существуют следующие буквенные обозначения – A; B; C; D; L; U; K; Z. Обозначают они время отключения автомата при коротком  замыкании или перегреве в зависимости от величины номинального тока. В быту применяются в основном B; C; D. Их и рассматриваем в данном случае.

Так автоматы характеристики B отключат нагрузку при токе короткого замыкания превышающий номинальный от 3 (за время ≥0,1 секунды)  до 5 раз (за менее 0,1 секунды) и применяются для электрических цепей, при включении которых не происходит  резкого увеличения силы тока – лампы накаливания, тэны.

Автоматические выключатели с характеристикойC отключаются при токах в 5 (за ≥0,1 секунды)-10 раз (за

По сравнению с обычными выключателями автоматические размещаются в распределительных шкафах и предназначены для защиты электропроводки от коротких замыканий и перегрузок при скачках напряжения. Маркировка автоматических выключателей, нанесенная на корпус, содержит их основные характеристики. По ним можно получить полное представление о приборе.

Принцип действия

УЗО в однофазной сети осуществляется следующим образом. В дифференциальном трансформаторе имеется три обмотки: одна подключается к фазному проводу, другая – к нулевому, а третья – фиксирует разницу токов. В первой и второй обмотках при подключении должны быть противоположные направления токов. В нормальном рабочем режиме сети они будут равны между собой. Под их влиянием в магнитопроводе трансформатора наводятся магнитные потоки, направленные навстречу друг другу. Сумма магнитных потоков равна нулю, поэтому в третьей обмотке ток отсутствует.

Когда в электроприборе возникает повреждение, на его корпусе появляется фазное напряжение. Поэтому в случае прикосновения к металлическому корпусу, на человека начинает воздействовать токовая утечка, протекающая через его тело на землю. В связи с этим в первой и второй обмотках трансформатора появится разница токов, а в магнитопроводе будут наведены магнитные потоки с разной величиной.

В результате, общий магнитный поток будет отличаться от нуля и вызовет наведение в третьей обмотке тока с каким-либо значением, который и называется дифференциальным. При достижении этим током порога срабатывания произойдет и срабатывание устройства защитного отключения.

Принцип работы УЗО в трехфазной сети практически такой же, как и в однофазной. Здесь также используется дифференциальный трансформатор, сравнивающий уже не одну, а три фазы и нулевой провод. Следовательно, в трансформаторе трехфазного защитного устройства имеется пять обмоток: три фазных, одна нулевая и одна вторичная, фиксирующая токовые утечки.

Кроме основных конструктивных элементов УЗО включает в себя проверочный механизм, состоящий из резистора, подключенного через кнопку ТЕСТ к трансформаторной обмотке. После нажатия кнопки происходит подключение резистора к обмотке. За счет этого создается разница токов, поступающая на вторичную обмотку, и вызывающая срабатывание защитного устройства. Нормальное срабатывание указывает на работоспособность защитного устройства.

Испытание автоматических выключателей

Система электроснабжения, представляющая сложнейший комплекс различных технических устройств, при помощи которых потребителям доставляется необходимое количество электрической энергии, состоит из: элементов учета, распределительных устройств, соединительных устройств, автоматических выключателей и прочих необходимых устройств, без которых невозможна ее эффективная эксплуатация.

Каждое устройство имеет свои определенные функции, на него возлагается ответственная роль. Все устройства в системе электроснабжения должны быть правильно установлены и обеспечивать слаженную работу. Остановимся подробнее на таком устройстве, как автоматический выключатель.

Автоматические выключатели обеспечивают проведение, включение и размыкание в автоматическом режиме электроцепей при возникновении аварийных или чрезвычайных ситуаций (повреждении, сверхтоках, низком напряжении и т.д). Используют автоматические выключатели и для включения цепей в ручном режиме (нечасто). Специальное приспособление – расцепитель (электромагнитный, электронный) обеспечивает защиту от токов короткого замыкания.

Так как автоматический выключатель должен обеспечивать защитную функцию, следует тщательно следить за его состоянием и проводить необходимые электроизмерения и испытания

. К проведению таких видов работ, как электроизмерение и испытание автоматических выключателей, как и ко всем работам, связанным с обеспечением безопасности работы системы электроснабжения и жизни людей, следует отнестись ответственно и внимательно.

При проведении электроизмерений, величиной для измерения является время, за которое автоматический выключатель произвел отключение, при специально заданной, выше номинального значения величине тока. Характеристику расцепления автоматических выключателей производят в четком соответствии требованиям ГОСТ. Все параметры, при которых автоматические выключатели срабатывают, должны отвечать данным, предоставленным производителем, указанным в паспорте устройства.

Испытание автоматических выключателей должно проводиться работниками, которые прошли курс специального обучения, аттестованы по электробезопасности (имеют не ниже III), обладают правом допуска к проведению испытаний и электроизмерений. Именно такие специалисты и работают в . Мы предлагаем Вам провести качественное испытание автоматических выключателей с учетом всех требований, норм и соответствий. Наши специалисты используют при проведении всех электроизмерительных работ современное оборудование, грамотно оформляют полученные результаты испытаний (протокол «Проверки автоматических выключателей напряжением до 1000В»). Работоспособность автоматического выключателя проверяется по специальному распоряжению высококвалифицированным персоналом, бригада, в составе которой не менее двух человек, выполнит проверку быстро и на высоком уровне.

Проведение такого вида работ, как испытание автоматических выключателей, требует соблюдения целого ряда условий: автоматический выключатель, испытания которого проводятся, должен быть установлен в вертикальном положении, отключен от электросети, частота сети при проведении испытания должна быть (50±5) Гц.

Точность результатов электроизмерений, которые установлены при проведении испытаний автоматических выключателей, должна контролироваться, поверка приборов, которые используются для проведения испытаний, должна осуществляться ежегодно органами Госстандарта России.

При проведении такого вида работ, как испытание автоматических выключателей, следует обеспечить электробезопасность их осуществления, согласно требований Межотраслевых правил охраны труда по эксплуатации электроустановок. Для проведения испытаний автоматических выключателей используют только отключенные электроустановки, Для присоединения и разъединения испытательного комплекта или нагрузочных концов испытательное напряжение нужно снять.

Испытание автоматических выключателей – необходимая мера для обеспечения безопасности при эксплуатации электросетей. Наша компания проведет все необходимые работы для того, чтобы обезопасить Вас и Ваше оборудование от неприятностей, связанных с электрическим током.

Маркировка автоматов АВВ

В электрических цепях широко применяются автоматические выключатели от производителя АВВ. Данные приборы выпускаются несколькими сериями, которые, в свою очередь, имеют большое количество разновидностей. Для маркировки каждой из них используется код, состоящий из буквенных и цифровых символов. Все они соответствуют определенным техническим характеристикам конкретного устройства.

После символа АВВ наносится маркировка кода, обозначающего серию изделия. Это может быть S200, S280, S800 и другие. Каждая серия имеет свои характерные особенности в вопросах эксплуатации. Например, в серии S200 существует облегченный вариант SH200. Возле буквенного обозначения в некоторых случаях наносятся дополнительные символы, соответствующие токам отсечки: М = 10кА, Р = 15 кА и т.д. Если такие буквы отсутствуют, то по умолчанию ток отсечки составляет 6кА. Автоматы АВВ производятся в однополюсных, двухполюсных, трехполюсных и четырехполюсных вариантах. В связи с этим последняя цифра в маркировке будет меняться: прибор с двумя полюсами – S202, с тремя полюсами – S203.

Существуют буквенные индексы, обозначающие специальные возможности автоматических выключателей. Каждый из таких символов означает следующее:

• В – указывает на возможность работы автомата в цепях с активными нагрузками.
• С – автомат может защищать электродвигатели от индуктивных нагрузок.
• D – защита нагрузок, имеющих увеличенные пусковые токи. Данные приборы используются при запуске электродвигателей с короткозамкнутым ротором, когда пиковые нагрузки не превышают максимально допустимых значений.
• К – применяются на линиях с активными индуктивными нагрузками.
• Z – защита линий с полупроводниками при отсутствии скачков напряжения, вызывающих пробой.

Например, маркировка АВВ S804C означает, что автоматический выключатель АВВ серии 800 имеет 4 полюса и предназначен для использования в цепях с индуктивными нагрузками – электродвигателями.

Перед покупкой автомата АВВ нужно заранее определить оборудование, подлежащее защите. Наиболее важным параметром считается ток отсечки, который будет разным для каждого устройства.

Читайте далее:

Основные характеристики автоматических выключателей

К основным характеристикам, на которые необходимо обращать внимание при выборе, можно отнести:

• Количество полюсов
• Рабочее напряжение
• Класс токоограничения
• Номинальный ток
• Отключающая способность (ток короткого замыкания)
• Время-токовая характеристика

Количество полюсов

Я думаю, с этим параметром все понятно. В случае однофазной цепи устанавливаются автомат однополюсной или двухполюсной. Для трехфазных цепей  применяют трех и четырехполюсные автоматы.

Единственное, что здесь можно отметить, что конструктивно двух и четырехполюсные автоматы могут быть выполнены  с защитой  всех полюсов, либо только фазных.

Рабочее напряжение

Следующий параметр — рабочее напряжение автомата. Этот параметр должен быть равным или больше номинального напряжения сети.

Класс токоограничения

Данный параметр указывает на время гашения дуги, или если говорить более развернуто,  время от момента начала размыкания силовых контактов автоматического выключателя до момента полного гашения электрической дуги в дугогасительной камере.

Современные выключатели  имеют третий класс, то есть дуга в них гасится за 3-5 миллисекунд.

Номинальный ток (In)

Этот параметр показывает значение допустимого тока автомата, при превышении которого он отключится и разомкнет цепь. Номинальный ток автомата выбирается в зависимости от сечения кабеля и мощности потребителей.

Например, нам надо подобрать автоматический выключатель для комнаты. Для начала определим общую суммарную мощность. Для этого необходимо суммировать мощность всех электроприборов, которые находятся в комнате. Предположим, общая мощность составляет 4000 Вт. Далее рассчитаем силу тока по формуле:

I = P/U

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт; U — напряжение сети.

В нашем случае, разделив 4000 на 220 получим 18,18 А. Зная величину тока, подбираем сечение провода. Для 18,18 А, выбираем сечение провода 2,5 кв.мм. Для данного сечения подбираем ближайшее значение номинального тока автомата и округляем в меньшую сторону. Значение номинального тока автомата будет составлять 16 А.

Отключающая способность

Данная характеристика показывает величину максимального тока, которую может выдержать автомат без последствий,  то есть подвижные контакты автомата не приварятся к неподвижным в следствии возникновения и гашения дуги при размыкании.

Чем выше будет отключающая способность автомата, тем больше вероятность, что он прослужит дольше, но при этом и цена будет выше, причем иногда значительно.

Необходимость использования автоматического выключателя, с тем или иным максимальным током  срабатывания,  зависит от места подключения их в цепи по отношению к источнику электроэнергии, протяженности трассы, качества поставляемой электроэнергии. Вообще, при выборе данной характеристики автомата, руководствуются расчетными токами короткого замыкания.

У нас, в жилых помещениях используются автоматы с током срабатывания 4,5 или 6 кА, хотя, насколько мне известно, в Европе запрещено использование автоматических выключателей с отключающей способностью менее 6 кА.

Время-токовые характеристики отключения

Этот параметр показывает, за какой промежуток времени автомат отключится при прохождении через него тока, превышающего номинальный ток.

Существует несколько типов время-токовых характеристик, в зависимости от назначения.

На практике распространение получили только три типа – B, C, D.

• Тип B (кратковременное увеличение тока в 3-5 раз от номинального) применяются для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (цепи освещения, обогреватели, печи). Применяются в основном в квартирах и жилых помещениях.
• Тип C (кратковременное увеличение тока в 5-10 раз от номинального) наиболее широко применяемые. Предназначены для защиты цепей установок с небольшими пусковыми токами — розетки, холодильники, кондиционеры, газоразрядные лампы.
• Тип D (кратковременное увеличение тока в 10-50 раз от номинального) применяются в основном для защиты электродвигателей с частым запуском и большим пусковым током. Используются чаще всего на промышленных производствах.

Остальные типы характеристик можно не рассматривать, так как применяются они очень редко и в продаже их найти проблематично.

В завершении статьи хотел бы сказать, что автоматический выключатель устройство хоть и простое, но очень важное,  поэтому выбор автоматического выключателя — дело ответственное, так как в случае возникновения аварийной ситуации правильно выбранный автоматический выключатель защищает не только имущество, электрооборудование, но и вас

Подключение максимальной токовой защиты

Схемы схемами, но в конце концов нужно брать отвертку и присоединять провода к электрощитку. Начнем с удаления изоляции с конца провода. Удаленная изоляция должна быть достаточной длины. Слишком короткая изоляция — это, во-первых, меньшая контактная поверхность выключателя с кабелем, а во-вторых, риск завинчивания крепления на изоляцию, вместо оголенного провода. Правильная длина кончика: 10-15 мм.

Во-вторых, нужно вставить провод куда следует. Кабель должен находиться между подвижным зажимом и верхней частью отверстия. Проблема при всей своей простоте может быть реальной. Чаще всего смотрят на переключатель спереди, поэтому не могут видеть клеммы-терминалы и нетрудно сделать ошибку.

Клеммы с обеих сторон выключателя функционируют одинаково. Подключение двух проводов к автоматическому выключателю возможно при условии, что оба провода имеют одинаковое поперечное сечение. Попытка подключения проводов с различными поперечными сечениями не рекомендуется.

Более тонкий провод во время работы может выскочить из крепления. На приведенных выше рисунках подключены два провода: коричневый 2,5 мм2 и черный 1,5 мм2.

Виды и типы автоматических выключателей

Все наши электрические сети и цепи, а также бытовые электроприборы и электрооборудование надежно защищены автоматическими выключателями. Их главная задача — это в нужный момент обесточить электрическую цепь, т.е. отключить подачу электрического тока. Автомат (АВ) срабатывает, т.е. отключается, в случаях короткого замыкания и перегрузки в сети (нагрев проводов). Для различных электрических цепей существуют и различные виды и типы автоматических выключателей .

Виды автоматических выключателей (АВ)

• Все автоматы можно разделить на выключатели переменного тока, постоянного тока и универсальные, работающие при любом электрическом токе в сети.

• По своей конструкции АВ бывают: воздушные, модульные, а также в литом корпусе.

• Автоматические выключатели подразделяются по показателю номинального тока.

• Также еще одно различие — это номинальное напряжение. В большинстве случаев АВ работают в сетях с напряжением 220 или 380 Вольт.

• Электрические автоматы бывают токоограничивающие и нетокоограничивающие. Токоограничивающий автоматический выключатель — это выключатель с чрезвычайно малым временем отключения, в течение которого ток короткого замыкания не успевает достичь своего максимального значения.

• Все модели электровыключателей классифицируются по количеству полюсов. Они делятся на однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные автоматы.

• АВ подразделяются по виду расцепителей — максимальный расцепитель тока, независимый расцепитель, минимальный или нулевой расцепитель напряжения.

• По скорости срабатывания. Выделяют быстродействующие, нормальные и селективные автоматы. Бывают с выдержкой времени, без нее, независимой или обратно зависимой от тока выдержкой времени срабатывания. Характеристики могут сочетаться.

• Отличаются АВ и по степени защиты от окружающей среды — IP, механических воздействий, токопроводимости материала. По виду привода — ручной, двигатель, пружина.

• Также автоматы различают по наличию свободных контактов и способу присоединения проводников.

Типы автоматических выключателей

Что означает тип электрического автомата? Автоматические выключатели содержат внутри себя два вида размыкателей – тепловой и магнитный.

Магнитный быстродействующий размыкатель предназначен для защиты при коротком замыкании. Срабатывание размыкателя может происходить за время от 0,005 до нескольких секунд.

Тепловой размыкатель значительно медленнее, предназначен для защиты от перегрузки. Работает с помощью биметаллической пластины, нагревающейся при перегрузке цепи. Время срабатывания от нескольких секунд до минут.

Совместная характеристика срабатывания зависит от вида подключаемой нагрузки.

Существует несколько типов отключения АВ. Их еще называют — типы время-токовых характеристик отключения. Они обозначаются так — A, B, C, D, K, Z.

• A – применяется для размыкания цепей с большой длинной электропроводки, служит хорошей защитой для полупроводниковых устройств. Срабатывают при 2-3 номинальных токах.

• B – для осветительной сети общего назначения. Срабатывают при 3-5 номинальных токах.

• C – осветительные цепи, электроустановки с умеренными пусковыми токами. Это могут быть двигатели, трансформаторы. Перегрузочная способность магнитного размыкателя выше, чем у выключателей типа B. Срабатывают при 5-10 номинальных токах.

• D – применяются в цепях с активно-индуктивной нагрузкой. Для электродвигателей с большими пусковыми токами, например. При 10-20 номинальных токах.

• K – индуктивные нагрузки.

• Z – для электронных устройств.

Данные о срабатывании выключателей типов K, Z лучше смотреть в таблицах конкретно по каждому производителю.

Количество полюсов

Как уже было сказано, автомат защиты сети имеет полюса – от одного до четырех.

Подобрать для цепи устройство по их числу совсем несложно, достаточно лишь знать, где используются различные типы АВ:

• Однополюсники устанавливают для защиты линий, в которые включены розетки и осветительные приборы. Они монтируются на фазный провод, не захватывая нулевого.
• Двухполюсник нужно включать в цепь, к которой подсоединена бытовая техника с достаточно высокой мощностью (бойлеры, стиральные машинки, электрические плиты).
• Трехполюсники монтируются в сетях полупромышленного масшатаба, к которым могут подключаться такие устройства, как скважинные насосы или оборудование автомастерской.
• Четырехполюсные АВ позволяют защитить от КЗ и перегрузок электропроводку с четырьмя кабелями.

Применение автоматов различной полюсности – на следующем видео:

Устройство и принцип действия

Как устроен автомат? Посмотрим, что у него внутри.

На рисунке цифрами обозначены:

• 1 – корпус;
• 2 – механизм взвода и расцепления;
• 3 – электромагнитный расцепитель;
• 4 – рычаг ручного включения/отключения;
• 5 – тепловой расцепитель;
• 6 – регулировочный винт теплового расцепителя;
• 7, 11 – клеммы подключения;
• 8, 9 – силовые контакты;
• 10 – дугогасительная камера.

Прежде чем выяснить, как работает автоматический выключатель, разберем назначение и принцип действия его основных узлов – электромагнитного расцепителя, теплового расцепителя, дугогасительной камеры, механизма взвода и расцепления.

Электромагнитный расцепитель

Быстро отключает автомат при коротком замыкании. Отличается стремительной (доли секунды) реакцией, но только на значительную (2-10 раз в зависимости от типа) перегрузку.

Конструктивно представляет собой электромагнит (соленоид). При значительном токе соленоид втягивает якорь, воздействующий на механизм расцепления.

На незначительные, пусть и длительные перегрузки устройство не реагирует. Это исключает ложные срабатывания автомата на пусковые токи электродвигателей. Его назначение – защита от КЗ.

Тепловой расцепитель

Этот узел иногда называют «тепловой автоматический выключатель». Представляет собой биметаллическую пластину, жестко закрепленную одним концом. При протекании тока пластина изгибается и другим концом активирует механизм расцепления.

Время срабатывания биметаллического расцепителя больше, чем электромагнитного, поскольку на разогрев пластины требуется тем больше времени, чем меньший ток через нее протекает. Обычно время срабатывания теплового расцепителя – от нескольких секунд до нескольких минут в зависимости от тока, протекающего через биметаллическую пластину, и типа автоматического выключателя.

Механизм взвода и расцепления

При включении автомата механизм взводится, соединяет силовые контакты и автоматически блокируется механическим замком. При перегрузке, превышающей заданное значение, или при коротком замыкании соответствующий расцепитель открывает замок. Механизм под действием взведенной ранее пружины приводится в исходное состояние и размыкает силовые контакты.

Дугогаситель

Во время отключения автомата при коротком замыкании между его силовыми контактами возникает электрическая дуга. Задача дугогасителя – как можно быстрее ее погасить, чтобы контакты не были повреждены. Конструктивно дугогасительная камера представляет собой набор металлических  пластин, изолированных друг от друга.

При размыкании контактов образовавшаяся между ними дуга под действием собственного магнитного поля удлиняется, попадает в дугогасительную камеру. Там она быстро охлаждается и гаснет.

Как это работает

Посмотрим, как работает автоматический выключатель. Когда мы переводим ручку ручного включения/отключения, взводится механизм взвода и расцепления. Он замыкает силовые контакты и защелкивается подпружиненным замком. Ручка остается в верхнем положении. Автомат пропускает ток.

Пока этот ток не превышает номинальный (зависит от модели автоматического выключателя), ничего не меняется, поскольку электромагнитному расцепителю не хватает сил втянуть якорь, а биметаллическая пластина теплового расцепителя успевает охлаждаться естественным образом и практически не изгибается.

Если ток превышает номинальный, то биметаллическая пластина не успевает охлаждаться и постепенно нагревается, изгибается и нажимает на коромысло замка. Замок открывается,  механизм взвода и расцепления срабатывает и расключает силовые контакты. На фото ниже коромысло замка отмечено голубой линией, а сам замок обведен малиновым кружком.

При коротком замыкании на это же коромысло давит сердечник электромагнитного расцепителя. Автомат срабатывает, но гораздо быстрее. На фото выше красной полукруглой стрелкой отмечено направление движения коромысла при срабатывании электромагнитного расцепителя, а желтой – теплового.

В момент расключения электрическая дуга втягивается в дугогасительную камеру (на фото выше отмечена зеленой стрелкой) и гаснет.

Наглядно принцип работы автоматического выключателя описан в видеоролике, представленном ниже.

Определяемся с номиналом

Собственно, из функций защитного автомата и следует правило определения номинала автомата защиты: он должен срабатывать до того момента, когда ток превысит возможности проводки. А это значит, что токовый номинал автомата должен быть меньше чем максимальный ток, который выдерживает проводка.

На каждую линию требуется правильно выбрать автомат защиты

Исходя из этого, алгоритм выбора автомата защиты прост:

• Рассчитываете сечение проводки для конкретного участка.
• Смотрите, какой максимальный ток выдерживает данный кабель (есть в таблице).
• Далее из всех номиналов защитных автоматов выбираем ближайший меньший. Номиналы автоматов привязаны к допустимым длительным токам нагрузки для конкретного кабеля — они имеют немного меньший номинал (есть в таблице). Выглядит перечень номиналов следующим образом: 16 А, 25 А, 32 А, 40 А, 63 А. Вот из этого списка и выбираете подходящий. Есть номиналы и меньше, но они уже практически не используются — слишком много электроприборов у нас появилось и имеют они немалую мощность.

Алгоритм очень прост, но работает безошибочно. Чтобы было понятнее, давайте разберем на примере. Ниже приведена таблица в которой указаны максимально допустимый ток для проводников, которые используют при прокладке проводки в доме и квартире. Там же даны рекомендации относительно использования автоматов. Они даны в колонке «Номинальный ток автомата защиты». Именно там ищем номиналы — он немного меньше предельно допустимого, чтобы проводка работала в нормальном режиме.

Сечение жил медных проводов

Допустимый длительный ток нагрузки

Максимальная мощность нагрузки для однофазной сети 220 В

Номинальный ток защитного автомата

В таблице находим выбранное сечение провода для данной линии. Пусть нам необходимо проложить кабель сечением 2,5 мм 2 (наиболее распространенный при прокладке к приборам средней мощности). Проводник с таким сечением может выдержать ток в 27 А, а рекомендуемый номинал автомата — 16 А.

Как будет тогда работать цепь? До тех пор, пока ток не превышает 25 А автомат не отключается, все работает в штатном режиме — проводник греется, но не до критических величин. Когда ток нагрузки начинает возрастать и превышает 25 А, автомат еще некоторое время не отключается — возможно это стартовые токи и они кратковременны. Отключается он если достаточно длительное время ток превысит 25 А на 13%. В данном случае — если он достигнет 28,25 А. Тогда электропакетник сработает, обесточит ветку, так как это ток уже представляет угрозу для проводника и его изоляции.

Расчет по мощности

Можно ли выбрать автомат по мощности нагрузки? Если к линии электропитания будет подключено только одно устройство (обычно это крупная бытовая техника с большой потребляемой мощностью), то допустимо сделать расчет по мощности этого оборудования. Так же по мощности можно выбрать вводный автомат, который устанавливается на входе в дом или в квартиру.

Если ищем номинал вводного автомата, необходимо сложить мощности всех приборов, которые будут подключены к домовой сети. Затем найденная суммарная мощность подставляется в формулу, находится рабочий ток для этой нагрузки.

Формула для вычисления тока по суммарной мощности

После того, как нашли ток, выбираем номинал. Он может быть или чуть больше или чуть меньше найденного значения. Главное, чтобы его ток отключения не превышал предельно допустимый ток для данной проводки.

Когда можно пользоваться данным методом? Если проводка заложена с большим запасом (это неплохо, кстати). Тогда в целях экономии можно установить автоматически выключатели соответствующие нагрузке, а не сечению проводников

Но еще раз обращаем внимание, что длительно допустимый ток для нагрузки должен быть больше предельного тока защитного автомата. Только тогда выбор автомата защиты будет правильным

Автоматические выключатели серии АП50

· Номинальное напряжение 380 В переменного тока и 220 В постоянного тока.

· Номинальный ток 50 А.

Тип автомата	Номинальный ток расцепителя, A	Кратность тока срабатывания теплового расцепителя, A	Пределы регулирования номинального тока уставки теплового расцепителя, A	Ток срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечка), А
при переменном токе частотой 50 Гц	при постоянном токе
Комбинированный расцепитель
АП50-3МТ АП50-2МТ	1,6	2,16	1—1,6	11	14
2,5	3,38	1,6—2,5	17,5	22
4	5,4	2,5—4	28	36
6,4	8,64	4—6,4	45	57
10	13,5	6,4—10	70	90
16	21,6	10—16	112	144
25	33,8	16—25	175	225
40	54	25—40	280	360
50	67,5	30—50	350	450
Электромагнитный расцепитель
АП50-3М АП50-2М	1,6	—	—	11	14
2,5	17,5	22
4	28	36
6,4	45	57
10	70	90
АП50-3М АП50-2М	16	—	—	112	144
25	175	225
40	280	360
50	350	450
Тепловой расцепитель
АП50-3Т АП50-2Т	1,6	2,16	1—1,6	—	—
2,5	3,38	1,6—2,5
4	5,4	2,5—4
6,4	8,64	4—6,4
10	13,5	6,4—10
16	21,6	10—16
25	33,8	16—25
40	54	25—40
50	67,5	30—50