4 Выбор автоматического выключателя

Основными показателями, на которые ссылаются при выборе автоматов являются:

1. количество полюсов;

2. номинальное напряжение;

3. максимальный рабочий ток;

4. отключающая способность (ток короткого замыкания).

Количество полюсов автомата определяется из числа фаз сети. Для установки в однофазной сети используют однополюсные или двухполюсные. Для трехфазной сети применяют трех- и четырехполюсные. В бытовых секторах обычно используют одно- или двухполюсные автоматы.

Номинальное напряжение автомата — это напряжение, на которое рассчитан сам автомат. Не зависимо от места установки напряжение автомата должно быть равным или большим номинальному напряжению сети :

Выбор автоматов по максимальному рабочему току заключается в том, чтобы номинальный ток автомата (номинальный ток расцепителя) был больше или равен максимальному рабочему (расчетному) току , который может длительно проходить по защищаемому участку цепи с учетом возможных перегрузок:

Чтобы узнать максимальный рабочий ток для участка сети (например, для квартиры) нужно найти суммарную мощность. Для этого суммируем мощность всех приборов, которые будут подключатся через данный автомат (холодильник, телевизор, свпечь и т.п.). Величину тока из полученной мощности можно найти двумя способами: методом сопоставления или по формуле.

Выбор автомата по номинальному току отключения сводится к тому, чтобы ток, который автомат способен отключить был больше тока короткого замыкания в точке установки аппарата:

Номинальный ток отключения — это наибольший ток к.з. который автомат способен отключить при номинальном напряжении.

При выборе автоматов промышленного назначения их дополнительно проверяют на:

• электродинамическую стойкость:

• термическую стойкость:

5 Виды расцепителей

В автоматические выключатели устанавливают один или комбинацию, из указанных ниже расцепителей:

1. тепловой расцепитель или расцепитель перегрузки;

2. электромагнитный расцепитель или расцепитель короткого замыкания.

3. полупроводниковый расцепитель;

4. электронный расцепитель;

5. независимый расцепитель;

6. расцепитель минимального напряжения;

7. расцепитель нулевого напряжения.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая при нагревании изгибается и воздействует на механизм свободного расцепления.

Биметаллическую пластину изготавливают методом механического соединения двух металлических лент. Выбирают два материала с разными коэффициентами температурного расширения и соединяются между собой с помощью спаивания, заклёпывания или сваривают.

Тепловой расцепитель защищает от токов перегрузки и настраивается на определённые режимы срабатывания.

Электромагнитный (аббревиатура ЭМ) расцепитель является устройством мгновенного действия. Представляет собой соленоид, сердечник которого воздействует на механизм свободного расцепления. При протекании сверхтока по обмотке соленоида, рождается магнитное поле, которое перемещает сердечник, с преодолением сопротивления возвратной пружины.

ЭМ расцепитель настраивают на срабатывание при токах КЗ значениями от 2 до 20·In. Погрешность настройки варьируется в пределах ±20 % от заданного значения.

Под выдержкой времени понимается обеспечение селективности. Селективность или избирательность достигается, когда вводной автоматический выключатель распознаёт замыкание накоротко и некоторое заданное время пропускает его. Этого времени достаточно для срабатывая нижестоящего защитного устройства. В таком случае отключается не весь объект, а только повреждённая ветвь.

Аппараты с выдержкой времени или селективные – категория применения В (все автоматы с электронным или полупроводниковым расцепителем).

Аппараты мгновенного действия или неселективные – категория применения А (фактически все автоматические выключатели с электромагнитным расцепляющим устройством).

Термомагнитный или комбинированный расцепитель часто применяется последовательное соединение теплового и электромагнитного расцепителя. В зависимости от производителя, такое связывание двух устройств называют комбинированным или термомагнитным расцепителем. Словосочетание «термомагнитный расцепитель» зачастую используют в зарубежных каталогах и литературе.

Полупроводниковый расцепитель складывается из блока управления, измерительных трансформаторов (для переменного тока) или магнитные усилители (для постоянного тока) и исполнительного электромагнита, который также выступает как независимый расцепитель.

Блок управления полупроводниковым расцепителем (БУПР) позволяет выстраивать определённую пользователем программу, по которой будет производиться расцепление главных контактов. К таким настройкам в общем виде относят:

1. регулировка номинального тока автомата;

2. настройка времени выдержки в зоне короткого замыкания, а также перегрузки;

3. уставка срабатывания при возникновении замыкания накоротко;

4. переключатели защиты от токов включения, от однофазного КЗ;

5. переключатель, отключающий выдержку времени при КЗ (переход из режима селективности в режим мгновенного действия).

Уставки по времени срабатывания могут быть обратно-квадратичной и обратно-кубической зависимости. При этом вводится понятие предельного тока селективности, то есть тока, при котором коммутационный аппарат ещё способен обеспечить выдержку (если КЗ окажется выше – просто произойдёт мгновенное размыкание контактной системы).

Электронный расцепитель состоит в принципе из тех же частей, что и полупроводниковый расцепитель: исполнительный электромагнит, измерительные устройства и блок управления расцепителем.

С помощью независимого расцепителя (НР) осуществляют удалённое управление конкретным автоматическим выключателем. На катушку независимого расцепителя подаётся напряжение из цепи управления, создаётся магнитное поле, перемещается сердечник, воздействует на механизм свободного расцепления.

Независимый расцепитель может быть рассчитан на переменный или постоянный ток (производитель указывает линейку напряжений).

НР допускает колебания рабочего напряжения в диапазоне от 0,7 до 1,2 от Un. Режим его работы кратковременный.

После срабатывания независимого расцепителя нужно идти к распределительному щиту и вручную взводить автоматический выключатель, а затем производить его включение.

Альтернативой НР может служить электромагнитный привод – он позволяет дистанционно отключать и включать автоматический выключатель.

Наиболее частое применение – дистанционное отключение коммутационного аппарата, контролирующего вентиляционную систему, при возникновении пожара. При фиксировании возгорания вентиляция выключается, чтобы в здание не нагнетался воздух (кислород).

В основном независимые автоматы применяют в щитах автоматики в сильно разветвленных устройствах электроснабжения многих крупных объектов, где управление выведено на пульт оператора.

Расцепитель минимального напряжения

Расцепитель минимального напряжения исполняет такие задачи:

1. отключает включённый автоматический выключатель без выдержки времени при падении напряжения от 0,7 до 0,35 от Un;

2. если напряжение выше значения 0,7 Un отключения не производится;

3. препятствует повторному включению при значении напряжения в сети ниже, чем 0,85 Un.

После срабатывания устройства требуется взведение механизма свободного расцепления вручную, если не установлен электромагнитный привод.

Расцепитель нулевого напряжения

Функции расцепителя нулевого напряжения следующие:

1. вызывает расцепление главных контактов при напряжении от 0,35 до 0,1 от номинального Un;

2. не отключает включённый автомат при напряжении свыше 0,55 Un;

3. позволяет повторное включение при восстановлении напряжения более 0,85 от номинального Un.

Как и в случае с расцепителем минимального напряжения – требуется взведение автомата вручную, а затем его включение.