Расшифровки характеристик и выбор автоматических выключателей
Содержание:
При выборе автоматического выключателя покупателю нужно определиться с количеством полюсов устройства, номинальным током, типом защитной характеристики и не только. Подбор значения по любому из параметров осуществляется в зависимости от помещения, в которое будет устанавливаться устройство. Специалисты точно знают, что необходимо выбрать. Но как обычному пользователю сделать правильный выбор? Обо всем по порядку.
Назначение и разновидности автоматов

Тепловой служит для защиты от перегрузок в сети, представляет собой биметаллическую пластину теплового реле. При превышении значения номинального тока она нагревается, расширяется и выгибается, толкая рычаг, который разрывает соединение.
Второй тип – электромагнитный. Это система из катушки, сердечника и пружины, предназначенная для защиты от короткого замыкания. При резком увеличении силы тока, проходящего через катушку, меняется магнитное поле, это в свою очередь меняет положение сердечника, приводя к сжатию пружины и срабатыванию рычага.
По конструкции автоматические выключатели разделяются на несколько разновидностей в зависимости от силы тока, на которую они рассчитаны:
Последний является одним из самых распространенных. При его выборе следует отметить, что он доступен по цене и прост в использовании и монтаже. Применяется в квартирах, частных домах и офисах. Устройства в литом корпусе и воздушные чаще устанавливаются на промышленных предприятиях и имеют более высокую цену.
Есть разделение автоматических выключателей и по времени срабатывания. Это характеристика, которая определяет скорость расцепления. В зависимости от её значения выделяют опять же три типа. Первый – нормальные (0,02-0,1 с), далее идут селективные (до 1 с) и быстродействующие с токоограничивающим эффектом (до 0,05 с). Последние являются особо долговечными и эффективными. Такой автомат срабатывает перед самой перегрузкой, до сильного повышения тока. Для выбора по данному параметру необходимо учесть силу перегрузок, которые могут возникнуть, и их частоту. Чем они выше и чем чаще происходят, тем быстрее устройство должно на них реагировать.
Основные параметры выбора

I (А) – искомое значение;
P (Ватт) – суммарная потребляемая мощность. Для её вычисление необходимо сложить мощность всех электроприборов в доме и умножить полученное число на коэффициент 0,7. Потребляемая мощность всегда указывается в паспорте электротехники, а также на её корпусе, обычно сзади на специальной наклейке.
U (В) – напряжение сети.
Полученное значение необходимо округлить до ближайшего из стандартного ряда. Основными считаются автоматические выключатели со значением номинального тока 6А, 10А, 16А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А.
Класс (тип расцепления) – этот параметр обозначается латинской буквой и показывает количество раз превышения номинального тока, при котором автоматический выключатель срабатывает.
Количество полюсов – эта характеристика связана с фазами сети. Для однофазной применяются однополюсные (в электросетях TN-C, TT) и двухполюсные (в электросетях IT) выключатели, а для трехфазной – трехполюсные (в электросетях TN-C, TT, IT) и четырехполюсные (в электросетях TN-S).
Надеемся, что данная статья поможет Вам в выборе подходящего автомата. Но для установки данного оборудования советуем обратиться к квалифицированному специалисту, чтобы монтаж был выполнен правильно и в последствии не возникли неполадки.
Как не оконфузиться при выборе автоматического выключателя
Краткая заметка по поводу выбора автоматических выключателей. Искренне надеюсь, что читатель не узнает для себя ничего нового.
У поста есть видеоверсия на моем ютуб канале. Реалии времени заставляют меня делать еще и видео:
Определимся с целью
Номинальный ток
Поняв, что автоматический выключатель должен защитить кабельную линию от протекания тока свыше допустимого, мы должны понять, какой же ток допустимый. Чаще всего ссылаются на вот эту табличку из ПУЭ (таблица 1.3.4):
Но это график конкретного экземпляра автоматического выключателя. В реальном мире, у автоматических выключателей есть разброс характеристик, даже у выключателей взятых из одной коробки. Поэтому на графике изображена область, в которой окажется характеристика случайно взятого автоматического выключателя.
В результате, если взять определенный ток, то мы получим диапазон значений времени, за которое сработает автоматический выключатель. От и до, как например вот здесь:
Думаю очевидно, что в расчетах стоит полагать, что нам попался самый плохой экземпляр, и берется самое худшее значение.
До тока в 1,13 от номинального, расцепления совсем не произойдет (16*1,13=18,08А)
При токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, но за время менее 1 часа (!). (16*1,45=23,2А)
При токе в 2,55 от номинального тепловой расцепитель сработает за время менее 60 сек. (16*2,55= 40А)
Все это становится понятнее, если взглянуть на график:
Ну и чтобы совсем жизнь мёдом не казалась, стоит добавить, что в зависимости от температуры окружающей среды применяют коэффициенты. На жаре тепловой расцепитель прогревается и срабатывает быстрее, а вот на морозе наоборот.
Еще раз резюмирую: Номинальный ток автоматического выключателя НЕ РАВЕН предельно допустимому току кабеля. Предельный ток кабеля должен вызывать отключение автоматического выключателя в адекватное время.
Тип электромагнитного расцепителя
Дело в том, что некоторые виды потребителей при включении потребляют ток в разы, превышающий ток в рабочем режиме. Например мотор в пылесосе в момент включения кратковременно потребляет ток в 2-3 раза больший, но после разгона мотора, потребление снижается. Возможно вы замечали, как лампочки накаливания слегка притухают в момент включения чего-то как раз из-за этого. Вот график потребления тока мотора пылесоса:
Чтобы эти пусковые токи не заставляли сработать электромагнитный расцепитель, его характеристику сдвинули в зону бОльших токов, что бы такие кратковременные превышения тока были в зоне теплового расцепителя, который в силу своей инерционности такие краткосрочные процессы не замечает.
Вот они на графике:
Есть и другие характеристики (K, Z и т.д) но встречаются крайне редко и под заказ, поэтому опустим их.
Если по какой-то причине стартовые токи кратковременно попадут в зону действия электромагнитного расцепителя то возможны ложные срабатывания. И именно для исключения таких ложных срабатываний и сделали несколько типов характеристик.
Некоторые производители для упрощения указывают стартовые токи, вот например светодиодный драйвер уважаемой фирмы при включении кушает солидные 55А (из-за зарядки конденсатора в блоке питания), производитель даже сразу посчитал, сколько светодиодных драйверов можно подключить параллельно на один автоматический выключатель:
4 штуки с характеристикой В и 7 штук на автомат с характеристикой С. Кто бы мог подумать, что 150 ватт светодиодного света могут вышибать 16А автомат! Ситуация становится еще хуже, если используются некачественные светодиодные светильники, где производитель не только не предусмотрел плавный старт, да даже пусковой ток не регламентирует!
Ток короткого замыкания
А теперь смотрим. В деревне Вилларибо измеренный ток короткого замыкания линии 278 Ампер, и электрик поставил автоматический выключатель С16:
Для определения тока короткого замыкания есть специальные приборы. Показывать современные не интересно, поэтому покажу суровый советский олдскул, который есть у меня. М-417 измеряет сопротивление цепи путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении, а ток короткого замыкания необходимо рассчитывать:
Как правило, ток короткого замыкания измеряют при введении линии в эксплуатацию, и планово, раз в несколько лет. Только после измерения тока короткого замыкания можно сказать, правильно ли подобрана защита.
Если ток короткого замыкания будет черезчур большим? Вот тут мы сталкиваемся с отключающей способностью автоматического выключателя. В момент размыкания контактов выключателя загорается электрическая дуга, которая сама по себе проводит ток и гаснет неохотно. Для ее принудительного разрушения в конструкции автоматических выключателей предусмотрены дугогасительные камеры. Вот здесь на высокоскоростной съемке видно как работает дугогасительная камера:
Для наглядности я их разобрал. Большая отключающая способность заставляет не только делать дугогасительные камеры больше, но и усиливать другие конструктивные части, например защиту от прогара вбок.
Отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше тока короткого замыкания в линии. Как правило, 6000 А достаточно для большинства применений. 4500А обычно достаточно для работы в линиях старых домов, но может быть недостаточным в новых сетях.
Коммутационная стойкость
При каждом включении/отключении автомата меж контактов загорается дуга, которая постепенно разрушает контактную группу. Производитель часто указывает количество циклов включения/отключения, который должны выдержать контакты:
Отсюда легко видеть, что автоматический выключатель не замена нормальному выключателю при частом использовании. Если пожадничать, и вместо пускателя с контактором заставить сотрудника включать/отключать мешалку дергая автомат по 10 раз в день, то автомат может прийти в негодность менее чем за пару лет. Вот фото автоматического выключателя, контакты которого пришли в негодность из-за большого тока:
Помните, каждая коммутация и срабатывание автоматического выключателя «съедает» его ресурс.
Класс токоограничения
Наверное самая мистическая характеристика. Указывается в виде цифры в квадратике. Про нее в рунете написано мало и чаще ерунда. Класс токоограничения, если упрощать, говорит о количестве электричества, которое успеет пройти через автоматический выключатель при коротком замыкании прежде, чем он отключит цепь, и говорит о быстродействии. Всего классов три:
Селективность
В бытовой серии модульных автоматических выключателей обеспечивать селективность, даже частичную, довольно трудно. Лишь большие и мощные устройства защиты, например на подстанциях, имеют тонкие настройки уставок расцепителей для обеспечения селективности с вышестоящими устройствами защиты.
Да скажи уже что ставить!?
Прежде всего то, что предусмотрено проектом.
Ну а если уж совсем среднестатистический случай с кучей оговорок, то:
Применение автоматического выключателя с характеристикой «C» или «D» вместо «B» должно иметь вескую причину.
Плюшки
Автоматические выключатели разных производителей могут содержать разные приятности/полезности, которые напрямую на защитные функции не влияют, но могут быть полезны:
Это различные шторки/колпачки/крышечки для пломбирования вводного автомата по требованию электросетевой компании.
Это визуальный индикатор фактического состояния контактов, такой индикатор останется красным, если контакты из-за перегрузки сварились
Это окошки для дополнительных нашлепок с электромагнитными расцепителями, контактами
Это дополнительное окошко у клемм для использования гребенки при подключении
Резюме
Номинальный ток автоматического выключателя не равен предельно допустимому для кабеля! В силу особенностей конструкции автоматический выключатель может длительное время пропускать через себя токи значительно больше номинальных и не отключаться.
Разные типы электромагнитных расцепителей позволяют избежать ложных срабатываний, но использовать тип С, и в особенности тип D нужно понимая что к чему.
Если ток короткого замыкания в вашей линии огромен, то отключающая способность автоматического выключателя должна быть еще больше.
А чтобы знать ток короткого замыкания, его нужно измерить специализированным прибором. И только после измерения можно сказать, будет ли правильно работать защита
Хочу сказать спасибо всем, кто принимал участие в рецензировании черновика. Буду рад указаниям на фактические ошибки в статье и ценным дополнениям.
Категории и технические характеристики автоматов a, b, c и d
Особенности работы защитных устройств в силовых цепях проявляются в их способности реагировать на возросшие токовые нагрузки и отключать линию по достижении ими предельной величины. Причем отключение происходит сразу по нескольким направлениям, учитывающим не только электромагнитные, но и тепловые эффекты. Для понимания характера происходящих внутри прибора коммутаций потребуется ознакомиться с техническими характеристиками автоматического выключателя.
Рабочие характеристики
Автоматический выключатель класса D
К числу основных параметров автоматических выключателей, полностью характеризующих их функциональные возможности, принято относить:
Отдельно рассматриваются температурные характеристики, под которыми понимаются условия отключения теплового расцепителя.
Характеристики автомата типа С
Ток штатного режима – это величина, при которой автомат может работать сколько угодно долго без отклонений параметров от заданной нормы. Это значение отображается на корпусе прибора сразу вслед за буквой, определяющей его время-токовые характеристики. Предельная отключающая способность автомата – это максимальное значение тока, при котором он может срабатывать без потери функциональности. Величина ПКС указывается на корпусе АВ сразу под время-токовой характеристикой и номиналом.
Категория по ограничению тока характеризует способность отключать аварийную линию до момента достижения током предела по перегрузу. Для различных приборов этот параметр принимает следующие значения:
Чем выше категория по токоограничению у данной модели, тем меньше риск перегрева проводов и возникновения аварийного возгорания. На лицевой панели параметр указывается под значком ПКС.
Классификация по время-токовым характеристикам
Класс прибора указывается на его панели в виде латинской буквы, стоящей перед значением номинала. В соответствии с этим показателем все известные образцы защитных устройств подразделяются на ряд категорий.
Автоматы MA
Специфика автоматов «MA» состоит в отсутствии в них привычного для этих устройств теплового механизма расцепления. Они чаще всего устанавливаются в линиях подключения электродвигателей и подобных им мощных устройств. Специально для защиты от перегрузок в этих цепях используются чувствительные реле максимального тока. Сам автомат лишь защищает их от повреждений, которые возникают из-за воздействия токов КЗ.
Приборы A класса
Автоматы типа «A» отличаются максимальной чувствительностью и надежно срабатывают при превышении током номинала на одну треть в течение заданного характеристикой времени. Если его значение превысило номинал на 100 процентов, на срабатывание катушки э/м расцепителя потребуется не более 0,05 секунды. Если по техническим причинам она не отработала свою функцию, в действие вступает биметаллическая тепловая защита, отключающая питание через 20-30 сек. Автоматы с этим показателем устанавливаются в случае, когда недопустимы кратковременные токовые перегрузки.
Защитные устройства B класса
Защитное устройство класса В
Аппараты этой категории имеют чуть меньшую чувствительность, чем рассмотренные ранее. Э/м расцепитель у приборов отключается при превышении номинала на 200 процентов. Время его срабатывания – не более 0,015 секунд. На расцепление биметаллической пластины в размыкателе потребуется не более 4-5 секунд. Оборудование этого класса широко применяется в линиях с включенными в них электроустановочными изделиями (розетками и осветительными приборами) – в цепях, где пусковые перегрузки минимальны.
Автоматы категории C
Автоматы категории С
Для понимания разницы автоматов C и B необходимо отметить: способность «держать» перегрузки у приборов типа C еще выше, чем у первых двух категорий, что позволяет ставить их в электросети бытового назначения. Для отключения электромагнита таких приборов потребуется ток, превышающий номинал в 5 раз. Для надежного срабатывания тепловой защиты необходимо пятикратное превышение в течение 1,5 секунд.
Автоматические выключатели категории D
Характеристика D автоматического выключателя указывает на его высокую способность выдерживать перегрузки. Для срабатывания э/м катушки потребуется ток, превышающий номинал примерно в 10 раз. Для отключения контролируемой линии посредством теплового расцепителя необходима выдержка не менее 0,4 секунды. Устройства этого класса обычно используются в качестве вспомогательных предохранителей, выполняя функцию страховки от случайных неполадок с другими аналогичными приборами.
Автоматы категории D своевременно срабатывают, если по какой-то причине отказали основные автоматы защиты в одном из обслуживаемых помещений. Их допускается устанавливать в цепях со значительными пусковыми токами – для защиты обмоток электродвигателей, в частности.
Защитные устройства категории K и Z
Характеристика автоматических выключателей типа K и Z
Приборы с литерой K характеризуются значительной величиной разбросов токов срабатывания э/м расцепления (реле). Для переменного тока этот показатель больше номинала в 12 раз, а для линий с постоянным уровнем питания он достигает цифры 18.
Время, необходимое для отключения э/м реле составляет не более 0,02 секунды. Срабатывание тепловой защиты в этих приборах происходит при превышении нагрузочным током номинала на 5 процентов. Этим и объясняется возможность применения автоматов типа K в цепях с индуктивной нагрузкой.
Изделия с индексом Z имеют более скромные показатели по перегрузу – не более чем в два раза, и используются для защиты электронных схем.
Отличия АВ категорий B, C и D
Характеристика автоматических выключателей классов B,C и D
Категории автоматов A B C D относятся к основным показателям, заслуживающим отдельного рассмотрения и сравнения. Особый интерес среди классов автоматов представляют токовые временные параметры последних трех категорий.
Защитный автомат с характеристикой D в отличие от категорий автоматических приборов A B C хорошо приспособлен к повышенным перегрузкам и поэтому устанавливается в цепях с большими пусковыми токами. Его традиционно используют в цепях защиты мощных электродвигателей. При сравнении автоматов С и В важно помнить о том, что первая категория приборов больше подходит для защиты бытовых сетей – для установки в частном доме, например.
Знакомство с техническими характеристиками автоматов и особенностями каждого из них поможет пользователю выбрать нужный прибор, подходящий для электросети с заданной нагрузкой по току.
Категории автоматических выключателей: A, B, C и D
Автоматические выключатели — это устройства, отвечающие за защиту электрической цепи от повреждений, связанных с воздействием на нее большого тока. Слишком сильный поток электронов может повредить бытовую технику, а также вызвать перегрев провода с последующим оплавлением и воспламенением изоляции. Если вовремя не обесточить линию, это может привести к возгоранию, поэтому в соответствии с требованиями ПУЭ (Правила устройства электроустановок) эксплуатация сети, в которой не установлены автоматические выключатели, запрещается. АВ имеют несколько параметров, один из которых — это время-токовая характеристика автоматического выключателя. В этой статье мы объясним, чем отличаются коммутаторы категорий A, B, C, D и какие сети используются для защиты.
Особенности работы автоматических выключателей
К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его основная задача всегда одна: быстро обнаружить возникновение чрезмерного тока и обесточить сеть до того, как кабель и устройства, подключенные к линии, будут повреждены.
Токи, которые могут представлять опасность для сети, делятся на два типа:
Устройство и принцип работы переключателя — на видео:
Токи перегрузки
Их величина очень часто немного превышает мощность автомата, поэтому прохождение такого электрического тока по цепи, если оно длилось не слишком долго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенное обесточивание в данном случае не требуется; более того, величина электронного потока часто быстро возвращается к норме. Каждая АКБ рассчитана на некоторое превышение силы электрического тока, при котором она активируется.
Время срабатывания автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при незначительном превышении нормы может пройти час и более, а при значительном превышении — несколько секунд.
За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, в основе которого лежит биметаллическая пластина.
Этот элемент нагревается под действием мощного тока, становится пластичным, гнется и приводит в действие автомат.
Токи короткого замыкания
Поток электронов, вызванный коротким замыканием, значительно превышает номинал защитного устройства, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. Электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником, отвечает за обнаружение короткого замыкания и немедленную реакцию на устройство. Последний под действием перегрузки по току мгновенно воздействует на выключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.
Однако есть нюанс. Иногда ток перегрузки может быть очень большим, но не из-за короткого замыкания. Как аппарат должен различать их?
На видео о селективности автоматических выключателей:
Здесь плавно переходим к основной проблеме, которой посвящен наш материал. Существуют, как мы уже говорили, разные классы АКБ, разные по времени-токовым характеристикам. Самыми распространенными из них, применяемыми в бытовых электрических сетях, являются устройства классов B, C и D. Гораздо реже встречаются автоматические выключатели, относящиеся к категории А. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных устройств.
Эти устройства отличаются друг от друга мгновенным током отключения. Его значение определяется кратностью тока, проходящего по цепи до оценки машины.
Характеристики срабатывания защитных выключателей
Класс АВ, определяемый этим параметром, обозначается латинской буквой и наносится на корпус машины перед цифрой, соответствующей номинальному току.
В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, выключатели делятся на разные категории.
Автоматы типа МА
Отличительной особенностью таких устройств является отсутствие в них теплового расцепителя. Устройства этого класса устанавливаются в цепях подключения электродвигателей и других мощных агрегатов.
Защита от перегрузки в таких линиях обеспечивается реле максимального тока, коммутатор защищает сеть только от повреждений из-за сверхтоков короткого замыкания.
Устройства класса А
Автоматы типа А, как уже упоминалось, обладают наивысшей чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с время-токовой характеристикой А возникает очень часто, когда ток превышает номинальный АВ на 30%.
Катушка электромагнитного отключения обесточивает сеть примерно на 0,05 секунды, если электрический ток в цепи превышает номинальный ток на 100%. Если по какой-либо причине после удвоения силы электронного потока электромагнитный соленоид выходит из строя, биметаллический расцепитель отключает питание на 20-30 секунд.
Машины с время-токовой характеристикой А входят в линии, при эксплуатации которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К ним относятся схемы с включенными в них полупроводниковыми элементами.
Защитные устройства класса B
Устройства категории B имеют меньшую чувствительность, чем устройства типа A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200% и времени срабатывания 0,015 с. Срабатывание биметаллической пластины в переключателе характеристики B с аналогичным превышением номинала AB занимает 4-5 секунд.
Аппараты этого типа предназначены для установки в линиях с розетками, осветительными приборами и в других цепях, где нет начального увеличения электрического тока или имеет минимальное значение.
Машины категории C
Устройства типа C чаще встречаются в домашних сетях. Их перегрузочная способность даже выше, чем описанные ранее. Для того чтобы соленоид электромагнитного расцепителя, установленный в таком устройстве, работал, необходимо, чтобы поток проходящих через него электронов превышал номинальное значение в 5 раз. Тепловой расцепитель срабатывает после пятикратного увеличения номинала защитного устройства через 1,5 секунды.
Установка выключателей с вольт-амперной характеристикой С, как мы уже говорили, обычно осуществляется в домашних сетях. Они отлично справляются с ролью устройств ввода для защиты всей сети, в то время как устройства категории B подходят для отдельных ответвлений, к которым подключены группы розеток и светильников.
Это позволит наблюдать избирательность переключателей (селективность), и при коротком замыкании в одной из ветвей весь дом не будет обесточен.
Переключатели категории D
Эти устройства обладают максимальной перегрузочной способностью. Для работы электромагнитной катушки, установленной в аппарате этого типа, номинальный электрический ток выключателя должен быть превышен не менее чем в 10 раз.
В этом случае тепловой расцепитель срабатывает через 0,4 секунды.
Устройства с характеристикой D чаще всего используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют роль безопасности. Они срабатывают, если не было своевременного отключения питания автоматами в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большими пусковыми токами, к которым подключены, например, электродвигатели.
Устройства защиты категории К и Z
Автоматы этого типа встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Устройства типа K имеют широкий разброс значений тока, необходимых для электромагнитного вмешательства. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальное значение в 12 раз, а для постоянного — в 18 раз. Электромагнитный соленоид срабатывает не более чем за 0,02 секунды. Тепловой расцепитель в таком оборудовании может сработать при превышении номинального тока всего на 5%.
Эти характеристики отвечают за использование устройств типа K только в цепях с индуктивной нагрузкой.
Устройства типа Z также имеют разные рабочие токи электромагнитного отключающего соленоида, но разброс не такой большой, как в категории AB K. В 4,5 раза больше номинального.
Устройства с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.
Понятно о категориях машин на видео:
Заключение
В этой статье мы рассмотрели характеристики временных токов защитных выключателей, классификацию этих устройств по ПУЭ, а также разобрались, в каких схемах устанавливаются устройства различных категорий. Полученная информация поможет вам определить, какие защитные устройства следует использовать в сети, исходя из того, какие устройства к ней подключены.




















