Проверка исправности
У каждого мастера рано или поздно возникают ситуации, когда нужно убедиться в целостности расцепителей. Такой вопрос особенно интересует монтажников-любителей и начинающих мастеров. Убедиться в работоспособности агрегата можно таким образом:
На начальном этапе проводится визуальный осмотр, когда мастер тщательно исследует всю коробку агрегата
Очень важно следить за тем, чтобы корпус был целым, и на нем отсутствовали какие-либо деформации, трещины.
Повышенное внимание нужно уделить кнопке включателя. Она должна без затруднений принимать требуемое положение в любом значении.
На следующем этапе автоматическое устройство проверяется на предмет своевременного расцепления сети при возникновении тех или иных неблагоприятных условий
Специалистами этот тест проводится на универсальном агрегате, где каждый этап тщательно контролируется
Тонкая настройка позволяет зафиксировать время срабатывания расцепителя с момента подачи повышенного напряжения.
На завершающем этапе остаётся только освободить агрегат от стенок корпуса и проследить за ним под воздействием мощного оборудования. Когда наблюдается утечка тока, то пластина нагревается за считаные секунды и деформируется, что сигнализирует об отключении рычага автомата.
Стоит отметить, что любые проверки работоспособности независимых расцепителей на срабатывание должны проводиться исключительно в специализированной одежде и под наблюдением квалифицированного специалиста.
Условные обозначение электрических элементов и виды схем
Первоначальный вопрос, с которым обычно сталкивается каждый электрик, – проектная документация помещения или объекта, который необходимо электрифицировать. Прежде чем приступить к монтажу оборудования, квалифицированный специалист должен ознакомиться с сопровождающими документами.
Оборудование и элементы на схеме могут обозначаться как буквенным, так и графическим изображением. Чертежи разрабатываются в соответствии с ГОСТами и правилами маркировки оборудования и элементов на чертежах и планах. Подробное описание и требования к электрическим схемам приводятся в ГОСТе 2.702-2011 ЕСКД. Кроме графических и буквенных обозначений на схемах проставляют номинальные размеры.
Есть много типов различных схем. В электрике чаще всего используют три основных вида. Функциональные отображают основные узлы устройства, без подробной детализации. Они выглядят как набор отдельных блоков, связанных между собой определенным образом. Схема дает общее представление о работе объекта.
Принципиальная схема содержит подробные указания для каждого элемента, его контакты и связи. Она может описывать как отдельное устройство, так и электросеть. На однолинейных схемах указывают силовые цепи. Способ управления и контроль описывают на отдельном листке. Если устройство не сложное, все размещают на одном документе.
Независимый расцепитель для автоматических выключателей
Как уже отмечалось, данное устройство является дополнительным защитным элементом электрической цепи. С его помощью осуществляется дистанционное отключение автоматов или выключателей нагрузки.
Наибольшее распространение независимый расцепитель получил при составлении проектов вентиляционных систем. В соответствии с нормативными документами, в случае возникновения пожара, вентиляция должна быть очень быстро отключена. Поэтому к вводному автомату, установленному в щите, обслуживающем вентиляционную систему, дополнительно подсоединяется независимый расцепитель.
В электрические щиты, рассчитанные на ток до 100 ампер, устанавливаются модульные автоматы. Общий ввод в большинстве случаев защищен выключателем нагрузки. Именно к нему и подключается независимое расцепляющее устройство, выполняющее отключение при нештатных ситуациях. Если же ток на входе составляет свыше 100 А, требуется установка более мощного автоматического выключателя. К нему же можно подобрать наиболее подходящий независимый расцепитель.
С помощью этого прибора возможно отключение не только однофазной, но и трехфазной аппаратуры. Для того чтобы расцепитель начал действовать, вполне достаточно одной подачи импульса напряжения на его катушку. Возвращение расцепителя в исходное состояние осуществляется с помощью кнопки «возврат». Ее нажатие вручную указывает на дистанционное отключение, а не срабатывание в результате короткого замыкания.
Срабатывание независимых расцепителей может произойти по разным причинам. Наибольшее распространение получили следующие:
- Чрезмерные скачки напряжения в сторону увеличения или уменьшения.
- Нарушение установленных параметров, изменение состояния электрического тока.
- Сбой в работе автоматов, невозможность выполнения ими своих функций.
Существуют аналогичные отключающие устройства, используемые совместно с автоматическими выключателями. Они выполняют те же самые функции, но по принципу работы являются тепловыми и электромагнитными.
Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей
Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.
В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.
Автоматы типа МА
Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.
Приборы класса А
Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.
Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.
Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.
Защитные устройства класса B
Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.
Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.
Автоматы категории C
Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.
Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.
Автоматические выключатели категории Д
Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.
Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.
Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.
Защитные устройства категории K и Z
Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.
Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.
Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.
Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.
Наглядно про категории автоматов на видео:
Кратко про селективность
По правилам: защита должна обеспечивать отключение поврежденного участка при КЗ в конце защищаемой линии.
Грубо говоря, нельзя ставить автоматический выключатель меньшим номиналом выше автомата с большим номиналом теплового расцепителя. То есть должна соблюдаться иерархическая цепочка. Чтобы при срабатывании автомата, отключалась только один участок цепи, на котором произошло КЗ.
На фото выше соответственно 32 и 25; 32 и 16. Селективность соблюдена. Но такой вариант щита не является хорошим примером сборки, это всего лишь для понимания сути. У заказчика было всего 2 контура (силовой и свет), и менять проводку он не хотел.
Причем это относится и к характеристике ЭМР . Над автоматом с хар-кой С нельзя ставить В. Если у вас несколько мощных потребителей, то на вводной автомат выбирается категория D. Чтобы при одновременном запуске нескольких установок с большим пусковым током, не вырубался вводной. Хотя на тех участках автоматика не сработает, ибо на них не произошло превышения токов короткого замыкания.
Надеюсь, эта статья на нашем сайте была вам полезной!
Назначение
Таким образом, технические свойства, которыми обладают автоматические выключатели (краткое обозначение ВА), позволяют использовать их в следующих целях:
- коммутирование электрических цепей;
- защита электроустановок путём их автоматического отключения при возникновении аварийного значения тока.
ВА используются в электрических сетях и электроустановках всех уровней напряжения, однако, общепринятый термин «автоматические выключатели» подразумевает низковольтные аппараты, работающие в условиях до 1000 вольт.
Часто встречаемые производители: ABB, IEK, Schneider-Electric, Legrand.
Те автоматы, что функционируют в сетях более высокого напряжения, называть «автоматическими» не принято что, конечно же, не вполне логично. Уровень автоматизации работы оборудования высокого напряжения обычно выше, чем низковольтного. Но главное не путаться в терминологии, чтобы понимать, о чём идёт речь.
Габариты на примере ABB (мм) в зависимости от числа полюсов. Размеры могут отличаться от других производителей, например, высота бывает 80, 88, 90, 104 мм.
Автоматы с электромагнитным расцепителем
Чтобы оперативно отключить сразу несколько линий при образовании короткого замыкания, применяется электромагнитный расцепитель, представляющий собой индукционную катушку. Внутри этой катушки находится сердечник. При работе системы в стандартном режиме, ток в катушке не создает сильного магнитного поля и никак не влияет на положение сердечника. Но когда происходит короткое замыкание, сила тока многократно возрастает за миллисекунды, и под влиянием увеличившейся силы магнитного поля сердечник моментально двигается в сторону, оказывая давление на механизм выключения автомата.
Сила тока при замыкании возрастает мгновенно, что ведет к такому же моментальному срабатыванию приспособления. Быстрое отключение энергосети дает возможность избежать тяжелых повреждений от сверхтоков.
Особенности подбора автоматов
Некоторые люди думают, что самый надежный автоматический выключатель – это тот, который может выдерживать наибольший ток, а значит, именно он может обеспечить максимальную защиту цепи. Исходя из этой логики, к любой сети можно подключать автомат воздушного типа, и все проблемы будут решены. Однако это совсем не так.
Ошибки в подборе АВ чреваты неприятными последствиями. Если подсоединить к обычной бытовой цепи защитный аппарат, рассчитанный на высокую мощность, то он не будет обесточивать цепь, даже когда величина тока значительно превысит ту, которую может выдержать кабель. Изоляционный слой нагреется, затем начнет плавиться, но отключения не произойдет. Дело в том, что сила тока, разрушительная для кабеля, не превысит номинал АВ, и устройство «посчитает», что аварийной ситуации не было. Лишь когда расплавленная изоляция вызовет короткое замыкание, автомат отключится, но к тому времени может уже начаться пожар.
Приведем таблицу, в которой указаны номиналы автоматов для различных электросетей.
Если же устройство будет рассчитано на меньшую мощность, чем та, которую может выдержать линия и которой обладают подключенные приборы, цепь не сможет нормально работать. При включении аппаратуры АВ будет постоянно выбивать, а в конечном итоге под воздействием больших токов он выйдет из строя из-за «залипших» контактов.
Наглядно про типы автоматических выключателей на видео:
Модель Z-ASA/250
Для чего нужен расцепитель независимый Z-ASA/250? Эта модель используется исключительно для фазовых выключателей. Проводимость тока у него равняется 4.5 мк. Пороговая перегрузка устройства составляет не более 24 А. Выходное напряжение на реле не превышает 33 В. Выпрямитель установлен диодного типа. Всего в устройства есть пять пар контактов. Модулятор у этого расцепителя предусмотрен ортогонального типа. Для подсоединения модели применяется конденсаторный блок, который включается в стандартный комплект модификации.
Если говорить про конструктивные особенности, то важно отметить, что трансивер применяется однополюсного типа. Система защиты производителем предусмотрена с маркировкой ИП30
Минимальная допустимая температура расцепителя равняется не более -15 гр. Стабилизатор в данной конфигурации не предусмотрен.
Деление на группы A, B, C, D
Для работы в различных сетях выпускаются автоматические выключатели, обладающие различными время–токовыми характеристиками. По этому признаку, в соответствии с ГОСТ Р 50345-99
, все автоматы делятся на четыре группы — «A», «B», «C» и «D». К аппаратам каждой из этих групп предъявляются свои требования в части защитных характеристик. Рассмотрим их подробнее.
К расцепителям автоматов с характеристикой типа «A» предъявляется одно требование: при протекании токов, превышающих номинальное значение в 5 раз, его отключение должно происходить за время, меньшее 0,1 с.
Что касается автоматов с характеристиками «B», «C» и «D», существуют как общие для всех трёх групп, так и индивидуальные требования. Они нормируют время отключения при различных уровнях превышения номинального тока:
- при токе 1,13 Iном, то есть, превышающем номинальное значение на 13%, автоматы с номиналом до 63 ампер должны работать до отключения не менее одного часа, выключатели на ток свыше 63 ампер, соответственно не менее двух часов;
- ток 1,45 Iном должен приводить к отключению автоматов с номиналом до 63 ампер менее, чем за один час, автоматов свыше 63 ампер – менее, чем за два часа;
- при превышении номинального тока на 155% (2,55 Iном), автоматические выключатели до 32 ампер отключаются в течение времени от 1 до 60 секунд, автоматы более 32 ампер — от 1 до 120 с.
Характеристики отключения каждой из групп, выглядят следующим образом:
- тип «B» отключается более, чем за 0,1 секунду при троекратном превышении номинального тока и менее, чем за 0,1 сек. при десятикратном;
- отключение выключателей типа «C» — более 0,1 сек. при 5*Iном, менее 0,1 сек. при 50 Iном;
- автомат типа «D» не должен срабатывать ранее 0,1 сек. при десятикратном увеличении номинального тока.
Как выбрать автоматический выключатель
Есть мнение, что самый надежный вариант автоматического выключателя – это устройство, которое может выдержать максимальную нагрузку и обеспечить помещение максимально эффективной защитой. Если следовать такой логике, можно использовать в любых сетях воздушные автоматы, и таким образом избавить себя от большинства проблем, но на практике дело обстоит несколько иначе. В зависимости от параметров конкретной цепи будет зависеть и тип выключателя, который лучше в нее установить. Если ошибиться в выборе автоматического выключателя, в конечном итоге это может обернуться крайне негативно.
Если к обыкновенной бытовой сети электроснабжения будет подключен прибор, который рассчитан на работу в условиях повышенных мощностей, он не будет выключать питание даже тогда, когда сила тока будет существенно превышать все допустимые нормы. При этом температура изоляционного слоя значительно возрастет и станет разрушительной для кабеля, но номинальные показатели выключателя не будут превышены, поэтому автомат будет воспринимать такую ситуацию как рядовую. Отключение произойдет только после того, как вследствие плавления изоляции в сети произойдет короткое замыкание, но эта ситуация уже чревата пожаром.
Если допустимая мощность автомата, наоборот, не будет достигать той, которую выдерживает линия электропитания, нормальной работы цепи добиться практически невозможно. После подключения нескольких приборов электричество сразу выбьет, в итоге из-за постоянного воздействия большого тока он сломается по причине «залипания» контактов.
Схема обычной модели
Независимый расцепитель для автоматического выключателя имеет диодный выпрямитель. Динисторы используются различной проводимости. В данном случае расширители устанавливаются с модуляторами. Если рассматривать модификации для фазовых выключателей, то в них предусмотрен трансивер. Реле чаще всего устанавливается в нижней части конструкции.
Для безопасной эксплуатации расцепителя применяются изоляторы. Над модулятором располагаются контакты. Транзисторы устанавливаются друг напротив друга. Кенотроны часто применятся с внешней обмоткой и крепятся за модулятором.
Конструкция автоматического выключателя
Вид спереди
Автоматические выключатели в стандартном модульном исполнении, шириной 17,5 мм:
Автомат ВА47-29 В6 TexEnergo
Удобство, которое уже стало обязательным – окошко на передней панели, через которое видно индикаторный флажок.
Автомат TexEnergo – индикатор включения на лицевой панели
Когда автомат выключен, он зеленый (безопасно), когда включен – красный.
Левая сторона
TexEnergo – левая стенка, вид на штрих-код
Что мы тут видим?
Круглая заглушка вверху слева – под ней находится отверстие для дополнительного сигнального или блокировочного контакта.
Я снял заглушку и сделал фото в выключенном и включенном состояниях. Металл внутри – это часть подвижного (верхнего) контакта:
Отверстие под сигнальный контакт – выключено, включено
TAM14B06-1 – это артикул товара, в котором зашифровано краткое описание:
- TAM – название модельного ряда,
- 1 – количество полюсов,
- 4 – обозначение серии ВА47-29,
- В – тип время-токовой характеристики срабатывания расцепителей,
- 06 – номинальный ток теплового расцепителя (6А),
- 1 – видимо, версия.
Далее, первые три цифры на штрих-коде (468), означает, что страна-изготовитель – Россия. Видимо, тут некоторое допущение – Россия это родина бренда TexEnergo и официальное местонахождение поставщика (Московская область, деревня Черная Грязь)
Также присутствует стандартная картинка, говорящая о том, что оптимальная длина оголенной части провода – 12,5 мм.
Правая сторона
С другой стороны – также отверстие для сигнального контакта, и более информативная картинка:
Вид справа – особенности подключения
Если снять заглушку с этого окошка, станет видно рычаг (коромысло), который приводит в действие механизм размыкания контактов.
Тепловой расцепитель в окошке воздействует на рычаг отключения автомата
Указано, что максимальное сечение для этого автомата – 16 мм². На сайте TexEnergo указано сечение 25 мм². Думаю, и то и другое значение неверно – это экономически не выгодно, и технически нецелесообразно. Для данного номинала и серии на практике 6 квадратов хватит с головой.
Защелка для монтажа на ДИН-рейку сделана удобно – она легко фиксируется в открытом состоянии перед монтажом, и так же легко защелкивает автомат на ДИН-рейке.
Автомат TexEnergo снизу – вид на защелку
Для примера – двухполюсный автомат:
Двухполюсный автомат С32, фиксатор ДИН-рейки открыт
Напоследок – про схему автомата, которая указана на верхней его части:
Схема электрическая защитного автомата – на верхней части корпуса
На схеме видно вверху вниз:
- верхняя клемма, обозначена цифрой 1,
- верхний неподвижный контакт с гашением дуги,
- нижний (подвижный) контакт,
- электромагнитная защита (прямоугольник),
- тепловая защита (дуга)
- нижняя клемма, цифра 2.
К слову, на сайте TexEnergo указана схема с другим расположением защит:
Электрическая схема автомата
В принципе это неважно. Но если пойти на принцип, когда вскроем автомат, увидим, что сначала идет электромагнитный, а потом – тепловой расцепитель. Как на корпусе автомата
Как на корпусе автомата.
Забегая вперед, вот части электромагнитного и теплового расцепителя, по которым проходит ток:
ЭМ и тепловой расцепители автоматического выключателя
Сверху вниз: подвижный контакт, катушка электромагнитного расцепителя, биметаллическая пластина теплового расцепителя, нижняя клемма.
Причины, вызывающие отключение механизма
На самом деле научные работники зарегистрировали большую массу случаев, почему срабатывал независимый расцепитель, но самые распространенные и чаще всего встречающиеся перед вами:
- снижение напряжения в электрической цепи;
- повышение напряжение, изменение состояния тока;
- изменение заданных характеристик;
- непонятный сбой и дисфункция автоматов.
Независимый расцепитель
Ввиду стольких причин, современные устройства обычно оснащаются несколькими механизмами, позволяющими благоприятно расцепить сеть. Их изготовление производится в основном из электромагнитных и механических, иногда электронных частиц. Расцепитель автоматического выключателя позволят оставить всю существующую технику в домашнем хозяйстве в целостности. Принято делить эти встроенные устройства на два типа.
Как подать сигнал на независимый расцепитель из АПС?
Управление независимыми расцепителями по сигналу АПС (автоматической пожарной сигнализации) влечет за собой целый ряд требований.
Причем, эти требования существуют не просто для самого способа управления, а вообще для всей СПЗ (системы противопожарной защиты).
Управление независимым расцепителем должно содержать:
1. Контроль целостности с сигнализацией о ее нарушении
2. Обратная связь о состоянии управляемого автомата.
Следовательно:
1. АПС должна иметь контролируемый выход, способный управлять независимым расцепителем.
2. АПС должна содержать технологический шлейф для контроля состояния автомата, управляемым независимым расцепителем.
Независимый расцепитель в схемах применения совместно с пожарной сигнализацией похож на клапан противопожарных вентилляционых систем.
Но есть существенное отличие – у расцепителя намного меньшее сопротивлением обмотки и намного больший ток потребления, чем у клапана.
Поэтому катушка независимого расцепителя не может находится под напряжением вечно, как у клапана.
Способов правильного управления независимым расцепителем с контролем цепи не так уж и много, если рассматривать только правильные способы – а вообще каких только способов не встречал, реализованных в реальности.
Но правильных только три.
Автоматические защитные выключатели: классификация и различия
Помимо устройств защитного отключения, которые не используются по отдельности, есть 3 типа автоматов защиты сети. Они работают с нагрузками разной величины и отличаются между собой по своей конструкции. К ним относятся:
Модульные АВ. Эти устройства монтируются в бытовых сетях, в которых протекают токи незначительной величины. Обычно имеют 1 или 2 полюса и ширину, кратную 1,75 см.
- Литые выключатели. Они предназначены для работы в промышленных сетях, с токами до 1 кА. Выполнены в литом корпусе, из-за чего и получили свое название.
- Воздушные электрические автоматы. Эти устройства могут иметь 3 или 4 полюса и выдерживают силу тока до 6,3 кА. Используются в электрических цепях с установками высокой мощности.
Проверка работоспособности расцепителя
Основным параметром при проверке является соответствие заявленных параметров механизма с его техническими показателями в момент испытания. Первое, что проверяют при оценке работоспособности, — время, прошедшее от начала подачи критической нагрузки на автомат до расцепления цепи. Параметры нормального временного диапазона указываются производителем в приложенных к устройству технических документах. В случае несоответствия нормам выключатели заменяются на новые.
Такие проверки необходимы, для того чтобы обеспечить стабильную и безопасную работу устройства, и пренебрежение ими может стать фатальным.
Модель IEK РН48
Этот независимый расцепитель (схема подключения показана ниже) производится с двумя выпрямителями диодного типа. Реле в устройстве используется высоковольтное. Параметр проводимости тока находится на уровне 4 мк. Всего в устройстве имеется два резистора. Контакты устанавливаются на специальных пластинах. Непосредственно размыкание осуществляется довольно быстро
Также важно отметить, что устройство разрешается подключать через конденсаторный блок. Выходное реле располагается в нижней части конструкции
Модулятор применяется ортогонального типа. Для фазовых выключателей модель подходит
Если говорить про параметры, то важно отметить, что пороговая перегрузка находится на уровне 24 В. Выходное напряжение на реле максимум доходит до 30 В.
Минимальная допустимая температура модификации равняется -15 градусов. Система защиты в расцепителе применяется с маркировкой ИП30.
