Автоматический выключатель

Автоматический выключатель (АВ) Автоматический выключатель – это электрический аппарат, предназначенный для нечастых операций включения и отключения токов нагрузки в номинальном режиме, а также автоматического отключения питающей цепи в аварийном режиме: при перегрузке или коротком замыкании. Автоматические выключатели применяются: в распределительных щитах переменного и постоянного тока собственных нужд подстанций, шкафах и отсеках релейной защиты и автоматики, в щитках зданий и т. д. Защитные функции аппарата выполняют специальные расцепители, которые в зависимости от выполняемой функции, делятся на: тепловые; электромагнитные; независимые; обратного тока; минимального и максимального напряжения.

Виды автоматов Основные виды автоматов: универсальные, установочные, быстродействующие, гашения магнитного поля, защиты от утечек на землю. Быстродействующие автоматы постоянного тока устанавливаются обычно в преобразовательных установках. Время их срабатывания составляет несколько сотых долей секунды. Автоматы гашения магнитного поля предназначены для гашения поля возбуждения крупных синхронных машин при возникновении в них внутреннего короткого замыкания. Автоматы защиты от токов утечки на землю служат для защиты людей и животных от поражения электрическим током, а также от токов короткого замыкания и перегрузок в сетях с глухозаземленной нейтралью. Преимущественное распространение получили универсальные и установочные автоматы. Универсальные автоматы постоянного и переменного токов работают, главным образом, в распределительных устройствах низкого напряжения. Установочные автоматы отличаются от универсальных лишь наличием изоляционного кожуха, благодаря чему они могут устанавливаться в общедоступных помещениях.

Расцепители автоматов (АВ) Тепловой расцепитель обеспечивает отключение АВ при прохождении через него тока значением выше номинального (при перегрузке). Тепловой расцепитель – биметаллическая пластина, которая состоит из двух слоев разных металлов. В результате нагрева пластины до определенной величины происходит ее изгиб. Пластина, изгибаясь, воздействует на механизм отключения аппарата. Электромагнитный расцепитель предназначен для мгновенного отключения автомата при КЗ на линии, а также при превышении номинального тока в несколько раз. Ток, при котором срабатывает электромагнитный расцепитель, можно определить по классу автомата (B – (3-5)In, C – (5-10)In, D – (10-14)In). Расцепитель данного типа - электромагнит, по которому течет ток нагрузки. В номинальном режиме сердечник электромагнита находится в неподвижном состоянии. В случае КЗ по обмотке электромагнита течет очень большой ток, в результате сердечник втягивается и воздействует на механизм отключения АВ. Расцепители независимые обеспечивают отключение АВ дистанционно. Расцепители обратного тока обеспечивают отключение автомата при прохождении через него постоянного тока обратной полярности. Расцепители минимального и максимального напряжений срабатывают при достижении значения напряжения определенной уставки. Например, уставка минимального напряжения 210 В, то при понижении напряжения до и менее 210 В произойдет отключение АВ.

Классификация

Классификация

Стандарты МЭК «Промышленный» стандарт – МЭК 947. 2. Аттестованное по этому стандарту оборудование будет эксплуатироваться квалифицированным персоналом. Многократное включение АВ в режиме к. з. практически невозможно. На АВ отключающая способность по данному стандарту обозначается в кА, например, 10 кА. «Бытовой» стандарт – МЭК 898. Аттестованное по этому стандарту оборудование может эксплуатироваться НЕКВАЛИФИЦИРОВАННЫМ персоналом. Многократное включение АВ в режиме к. з. возможно. На АВ отключающая способность по данному стандарту обозначается в Амперах, значение помещается в прямоугольник, например, Отключающая способность по МЭК 898 и по МЭК 947. 2 могут не совпадать.

Конструкция автоматического выключателя 1 – рычаг для производства операций включения/отключения аппарата вручную; 2 – биметаллическая пластина (тепловой расцепитель) 3 – регулировочный винт теплового расцепителя 4 – электромагнитный расцепитель; 5 – винтовые зажимы для подключения автомата в электрическую цепь; 6 – устройство для гашения дуги (дугогасительная камера); 7 – подвижный контакт; 8 – неподвижный контакт; 9 – подпружиненная защелка для крепления автомата на DIN-рейке.

Автоматический выключатель

Механизм свободного расцепления

Кривые и их применение

Стандартные типы защитных характеристик модульных автоматических выключателей (МЭК 898)

Селективность автоматических выключателей

Пример селективного построения сети

Риски и защита Риски Поражение человека электрическим током Степень опасности зависит от многих параметров: напряжения, величины и времени воздействия тока на организм и т. д. Возгорание электропроводки в следствие повреждения изоляции Защита Дифференциальный выключатель нагрузки (УЗО) Основная задача УЗО - определение тока утечки и мгновенное отключение неисправного участка сети настолько быстро, чтобы человек, вдруг ставший проводником тока, остался целым и невредимым.

Зачем нужно УЗО? От поражения человека электрическим током. Корпус неисправного бытового электроприбора, провод или кабель с нарушенной изоляцией в квартире могут находиться под напряжением. При включении бытового прибора, прикосновении к проводу (например, при ремонте розетки) возможно поражение человека электрическим током. В результате может серьезно пострадать здоровье человека. Для защиты от возгорания.

Токи утечки в электросети

Характеристики УЗО По условиям функционирования УЗО подразделяются на следующие типы: АС, А, В УЗО типа АС - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, возникающий внезапно, либо медленно возрастающий. УЗО типа А - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток и пульсирующий постоянный дифференциальный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие. УЗО типа В - устройство защитного отключения, реагирующее на переменный синусоидальный дифференциальный ток, пульсирующий постоянный дифференциальный ток и постоянный выпрямленный ток, возникающие внезапно, либо медленно возрастающие.

Дифференциальные выключатели нагрузки ВД (УЗО) ГОСТ Р 51326. 1-99 (МЭК 61008-1-96)

Принцип действия дифференциальной защиты

Принцип действия дифференциальной защиты

Выбор УЗО УЗО выбирается по двум параметрам: - чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток) IΔn - номинальный ток In Для защиты человека от поражения электрическим током, мы предлагаем УЗО ВД63 гаммы «Домовой» с чувствительностью 10 мА и 30 мА. Для защиты от возникновения пожара из-за износа или повреждения изоляции служат УЗО ВД63 гаммы «Домовой» чувствительностью 30 мА (для простых схем) и 100 мА или 300 мА (для каскадных схем). Электрооборудование в местах, где вероятность поражения электрическим током наиболее велика (например, в ванной комнате из-за повышенной влажности), защищается УЗО с чувствительностью 10 мА. Для осуществления периодического (не реже 1 раза в месяц) контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена кнопка «Тест». При нажатии кнопки «Тест» УЗО должно сработать, что означает, что оно в целом исправно. После проверки УЗО, в случае его исправности, оно может быть снова включено. Если же проверка показала неисправность УЗО, то его необходимо заменить.

Выбор УЗО Номинальный ток УЗО должен быть выше или равен току устройства защиты (автоматического выключателя). Например, если прибор защищен автоматическим выключателем ВА63 с номинальным током 16 А, то необходимо выбрать УЗО ВД63 с номинальным током 25 А. В ГОСТ Р 50807-95 указано: 2. 4. 8. Устройство защиты от короткого замыкания, указанное изготовителем, должно быть установлено последовательно с УЗО с целью защиты от токов короткого замыкания. 4. 3. 1. Устройство защиты от коротких замыканий предназначено для обеспечения достаточной защиты УЗО от воздействия токов короткого замыкания, не превосходящих значений номинального условного тока короткого замыкания Inc и номинального условного дифференциального тока короткого замыкания IDc.

Где надо ставить УЗО? Нормативные документы (ПУЭ)

Селективность УЗО

Времятоковые характеристики УЗО

Риски и защита Риск Перегрузки электрической сети Короткие замыкания Поражение человека электрическим током Возгорание электропроводки вследствие повреждения изоляции Комплексная защита Дифференциальные автоматические выключатели АД63 серии “Домовой” Совмещают в одном изделии функции УЗО и автоматических выключателей. Данные устройства экономят место в электрощитах, удобны при монтаже.

Дифференциальный автоматический выключатель АД ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898-95)