Автоматичні вимикачі - подвійний захист електрообладнання

1. Блок-контакти
2. незалежний расцепитель
3. обмежувач струму
4. Висновок
5. література

Наши партнеры ArtmMisto

Для безаварійної експлуатації електрообладнання застосовуються автоматичні вимикачі (АВ), які використовуються для захисту від короткого замикання і струмового перевантаження, що приводять до перегріву електропроводки і подальшого вибуху. компанії Siemens, Eaton і ETI випускають надійні і якісні АВ для самих різних сфер застосування. Cерии PL (Eaton), 5S (Siemens) і ASTI (ETI) призначені для побутового та промислового застосувань. Здатність, яка відключає - 4,5 ... 25 кА. Характеристики відключення - як стандартні A, B, C, D, так і спеціальні - K, S, Z.

Будь-яке обладнання, підключене до лінії електроживлення, в ідеалі повинно бути захищене від короткого замикання, перевантаження, неприпустимого зниження напруги, витоку струму. Від ураження електричним струмом повинен бути захищений і людина, що знаходиться поруч з цим обладнанням.

Для того, щоб забезпечити цей захист, використовують безліч захисних приладів, основні з яких - автоматичні вимикачі (АВ), пристрої захисного відключення (УЗО) і диференціальні автомати (ДА).

Кожен виробник намагається виготовити свій особливий варіант АВ, УЗО, ТАК з кращими характеристиками, набором різних аксесуарів, можливістю підстроювання расцепителей і так далі. Але, так чи інакше, всі вони виконують єдину функцію - відключення навантаження від лінії електроживлення при виникненні аварійної ситуації. У даній статті мова піде про АВ і ТАК.

Автоматичний вимикач (рисунок 1) можна назвати вдосконаленим запобіжником.

Мал. 1. Зовнішній вигляд автоматичних вимикачів

Мал. 2. Принцип роботи автоматичного
вимикача

АВ включений в лінію завжди послідовно і, якщо струм перевищить допустиму норму, відключає обладнання від лінії електроживлення (малюнок 2). Також можна вмикати / вимикати АВ вручну або віддалено за допомогою незалежного розчеплювача або мотор-редуктора. Якби замість АВ стояв запобіжник, то в даній ситуації довелося б ставити новий.

Відключення навантаження від лінії електроживлення відбувається завдяки двом расцепителей - К1 і К2.

Перший - тепловий расцепитель К1 - являє собою біметалічну пластину. Якщо величина струму, що протікає перевищить номінальний струм, зазначений в характеристиці АВ, то пластина стане нагріватися і згинатися. Через деякий час (від декількох секунд до півгодини) пластина максимально прогнеться і розірве ланцюг. Навантаження буде відключена. Час між моментом вигину і відключення залежить від сили струму і характеристики відключення для даного АВ. Як тільки пластина охолоне, механізм розчеплення буде відпущений, і АВ знову буде готовий до роботи. Запобіжник ж доведеться замінювати новим.

К2 - електромагнітний расцепитель. Він являє собою соленоїд, тобто одношарову котушку зі вставленим в неї спеціальним рухомим сердечником, по якій протікає живить струм. Довжина провідника в такий котушці значно перевищує її діаметр. При включенні АВ в соленоїді з'являється магнітне поле, прямо пропорційно залежить від сили проходить струму. Як тільки струм перевищить допустиме значення, сердечник втягнеться в котушку і пустить у хід механізм розчеплення. На відміну від теплового розчеплювача (К1), К2 спрацьовує практично миттєво.

Часто АВ забезпечується дугогасительной камерою. У ній гаситься електрична дуга, яка може виникнути при швидкому розмиканні контактів розчеплювача. Таким чином забезпечується швидкий розрив електричного кола, що значно збільшує надійність відключення.

Всі основні характеристики АВ вказані прямо на його корпусі. Для більш детального аналізу розглянемо характеристики добре показали себе на практиці автоматичних вимикачів PL4C10 / 1 (Виробництва компанії Eaton), 5SY6106-7 (Siemens) та 2145514 (ETI) (таблиця 1).

Таблиця 1. Технічні характеристики вибраних АВ

характеристики Найменування PL4C10 / 1 (Eaton) 5SY6106-7 (Siemens) 2145514 (ETI) Стандарти EN 60898 Тип розчеплення З Номінальна напруга Un, В АС 400 230 400 DC 48 60 60 Кількість полюсів 1 + 1 3 Номінальний включає струм, А 10 6 63 Номінальний відключає струм, кА 4,5 6 6 Захист від дотику Є Можливість пломбування ручки в крайньому положенні Є Ступінь захисту IP20 Поперечний перетин приєднується провідника, мм2 1 ... 25 0,75 ... 35 1 ... 25 Позиція при установці Будь-яка Середнє число комутацій при номінальному навантаженні >> 8000 20 000 20 000 Температура зберігання, ° C -40 ... 75 Температура навколишнього середовища, ° C -25 ... 60 -25 ... 55 -25 ... 50 Вологість,% 95 Стійкість до клима іческого впливів 6 циклів

Щоб в майбутньому можна було легко розпізнати і знайти АВ, виходячи з необхідних значень, розберемо детально кожну характеристику таблиці 1.

Стандарти. Кожен пристрій має відповідати світовим стандартам. В даному випадку EN 60898 - європейський стандарт автоматичних вимикачів для захисту від надструмів приладів побутового призначення. Виходячи з цього стандарту, всі відповідні йому АВ класифікуються за наступними пунктами:

• рід струму головного ланцюга;
• число полюсів;
• спосіб приєднання провідників;
• наявність токоогранічітеля
• наявність вільних контактів;
• наявність і ступінь захисту автоматичного вимикача (захист від впливу навколишнього середовища, від дотику до частин вимикача, що знаходяться під напругою);
• вид приводу;
• конструкція;
• характеристики витримки часу расцепителей;
• вид расцепителей.

Тип розчеплення. Характеристики розчеплення можна визначити, виходячи з кривих відключення (рисунок 3).

Мал. 3. Середні значення кривих відключення

Характеристики розчеплення на малюнку 3 позначені буквами А, В, С, D, а номінальний струм системи - In. Щоб більш детально роз'яснити суть кривих відключення, на цьому малюнку синьою лінією позначені середні значення робочих діапазонів. Їх детальний опис занесено в таблицю 2.

Таблиця 2. Характеристики розчеплення

характеристика
розчеплення Опис Рекомендації А При досягненні значення номінального струму 1,3 In спрацює тепловий расцепитель, який відключить устаткування від лінії електроживлення приблизно протягом години; при струмі> 2 In - за соті частки секунди спрацьовує електромагнітний расцепитель. Якщо електромагнітний расцепитель не спрацював - теплової відключить устаткування від лінії протягом 30 з Автоматичні вимикачі даної характеристики рекомендується встановлювати, коли при нормальному режимі роботи обладнання відсутні короткочасні перевантаження В При струмі в 3 In електромагнітний расцепитель спрацює за 0,05 с, теплової - протягом 5 з Використовується в мережах, де взагалі відсутня пусковий струм, або його значення дуже мало с При номінальному струмі> 5 In соленоїд спрацює за 0,05 с, теплової расцепитель - за 1 з Найбільш рас пространения характеристика. АВ встановлюються в мережах зі змішаною навантаженням, тому отримали широке поширення в побуті (найчастіше встановлюються в побутових електрощитах) D Тепловий расцепитель спрацює при 10 In. При 20 In відбудеться гарантоване спрацьовування електромагнітного розчеплювача. АВ з ​​такою характеристикою використовуються для підключення електродвигунів з великим пусковим струмом

Існують АВ з більш рідкісними характеристиками (K, S, Z), які використовуються в промисловості.

Номінальну напругу. Зазначено робоча напруга, з яким можливе функціонування автоматичних вимикачів при роботі на змінному (АС) і постійному (DC) токах.

Кількість полюсів. Вказана схема з'єднання АВ. У нашому випадку - однополюсная і триполюсні. Варіанти схем з'єднання вказані на малюнку 4.

Мал. 4. Схеми з'єднання АВ

До однополюсному АВ підключається тільки фазний (L) провідник. При використанні двополюсного (і більше) - потрібне точне відповідність підключаються полюсів, інакше АВ вийде з ладу. Також неприпустима заміна двополюсного АВ двома однополюсними.

Номінальні включає і відключає струми. Номінальний включає струм - величина максимального струму, при якому АВ може включатися при номінальній напрузі. Тобто це допустима кількість працюючих пристроїв, які можна підключити одночасно через АВ. Значення визначається додаванням усіх струмів навантажень. Нерідкі випадки, коли АВ ставилося з рівним або меншим номінальним струмом по відношенню до навантаження.

Наприклад, якщо взяти АВ серії ETIMAT 6 виробництва компанії ETI і дати на нього струм 1,13 • In, то він відключиться не відразу, а через 1 годину і більше. Це призводило до скарг на нібито бракований АВ, хоча просто був поставлений АВ який відповідає умовам номіналу. Тому при придбанні пристроїв захисту необхідна обов'язкова консультація з фахівцем в цій галузі.

Номінальний відключає струм - значення максимального струму короткого замикання (КЗ), що протікає через АВ, без подальшої втрати працездатності. Вказується в кА. У побутових умовах при використанні однофазної лінії електроживлення ток КЗ зазвичай не перевищує 4 кА.

Захист від дотику. Під захистом від дотику мається на увазі те, що розроблена конструкція АВ дозволяє повністю виключити випадкове і непряме (коли виступають за ізоляцію) дотик до струмопровідних частин.

Фіксація ручки в крайньому положенні. Можлива пломбування ручки АВ в установленому положенні з закріпленням замку. Це дозволяє уникнути випадкового або спеціального включення / вимикання АВ як персоналом, так і сторонніми особами.

Ступінь захисту. Захист від зовнішніх впливів визначається ступенем захисту АВ. Ступінь захисту позначають спеціальним кодом, що складається з двох цифр. Її можна визначити за спеціальною таблицею, яка перебуває у вільному доступі. Перша цифра степеня захисту визначає можливу ступінь дотику сторонніх предметів (0 ... 6). Друга цифра показує стійкість до вологи (0 ... 8).

Наприклад, ступінь захисту IP 20 означає, що допустимо застосування АВ в звичайних умовах, відсутній захист від вологи, а також даний АВ захищений від твердих частинок діаметром від 12 мм. Виходячи з цього, можна зробити висновок, що не варто використовувати АВ зі ступенем захисту IP 20 на вулиці, у ванній кімнаті, запиленому приміщенні, в тому числі і там, де ведеться ремонт.

Поперечний переріз приєднується провідника. У характеристиці зазначено максимально можливе значення поперечного перерізу приєднується провідника. На практиці воно може бути і менше. Все залежить від типу і способу підключення самого провідника (одно- / многожильного, з внутрішньої / зовнішньої обробкою, твердого / м'якого, з одним / двома проводами, зі збірною шиною і так далі).

Позиція при установці. Зазначено положення при установці, в якій робота обладнання буде відповідати заводським характеристикам. У нашому випадку положення в просторі не впливає на роботу АВ.

Середнє число комутацій при номінальному навантаженні. Число комутацій - кількість перемикань (комутацій контактів), при якому АВ працює відповідно до своїх номінальними характеристиками. У нашому прикладі АВ гарантовано може витримати значно більше 8000 (PL4C10 / 1) і 20000 (5SY6106-7 і 2145514) перемикань (вкл / викл). Вказується максимальне число механічних перемикань. Як правило, максимальне число електричних комутацій, пов'язаних з відключенням АВ при перевищенні номінального напруги, в два рази менше.

Температура зберігання і навколишнього середовища. Згідно EN 60898, температура 30 ° С вважається опорною. Тобто, значення номінальних струмів вказані саме для цієї температури. При її зміні будуть змінюватися і допустимі значення характеристик АВ (таблиця 3).

Таблиця 3. Вплив температури на номінальний струм АВ

Номінальний струм, А Температура навколишнього середовища, ° С -25 -20 -10 0 10 20 30 35 40 45 50 55 60 6 7,3 7,2 7 6,7 6,5 6,3 6 5,9 5,8 5,7 5,6 5,4 5,3 10 12 12 12 11 11 10 10 9,9 9,7 9,5 9,3 9 8,9 16 20 19 19 18 17 17 16 16 15 15 15 14 14 20 24 24 23 22 22 21 20 20 19 19 19 18 18 25 31 30 29 28 27 26 25 25 24 24 23 23 22 32 39 38 37 36 35 33 32 32 31 30 30 29 28 40 49 48 47 45 43 42 40 39 39 38 37 36 35 50 61 60 58 56 54 52 50 49 48 47 46 45 44 63 77 76 73 71 68 66 63 62 61 60 58 57 56

Стійкість до кліматичних впливів. Вимірювання стійкості до кліматичних впливів проводиться в спеціальній вимірювальній камері. У цій камері температура змінюється від мінімально низькою до максимально високої і назад. Температура вказана в характеристиках АВ. Перший цикл - зміна температури за 3,5 години від мінімальної до максимальної при вологості 95%, другий - від максимальної до мінімальної при тих же умовах. У нашому випадку було проведено шість таких циклів.

Автоматичні вимикачі розглянутих серій легко встановлюються на DIN-рейку. Для установки і зняття АВ немає необхідності використовувати спеціальний інструмент (малюнок 5).

Мал. 5. Заміна автоматичного вимикача на DIN-рейці

Звернемо увагу, що витяг АВ можливо в будь-якому місці DIN-рейки без будь-якого впливу на найближчі АВ (рисунок 6).

Мал. 6. Приклад розміщення і підключення АВ

Для підключення до клем дроти достатньо звичайної викрутки. Провідник (провідники) затискають гвинтом з шліцом, що забезпечує його якісне підключення до клем. Клеми обладнані спеціальним захистом, яка дозволяє уникнути випадкового замикання і торкання під час експлуатації, що також підвищує надійність АВ (рисунок 7).

Мал. 7. Лінія електроживлення підключена до клем АВ

У кожної моделі АВ існують свої особливості і можливість підключення деяких додаткових компонентів. Розглянемо їх на прикладі АВ серій ETIMAT 6 і ETIMAT 10 (ETI) (рисунок 8).

Мал. 8. Особливості АВ серій ETIMAT 6 і ETIMAT 10 (ETI)

• індикація ON / OFF на ручці автомата дозволяє визначити, включений АВ чи ні;
• механічна індикація стану контактної групи є визначення становища силових контактів, зелений - включений, червоний - вимкнений;
• на передній частині АВ існує спеціальне місце для маркування за допомогою маркувального віконця 2159051;
• завдяки конструкції АВ неможливо випадково доторкнутися до струмоведучих частин;
• ручку і клеми можна опломбувати - жодна маніпуляція з приладом не залишиться непоміченою.

До АВ цих серій існує можливість одночасного підключення шини харчування і провідника як зверху, так і знизу, що дозволяє зробити більш компактний монтаж. Все АВ компанії ETI позначені EAN-кодом.

Крім стандартних серій для широкого застосування, компанії ETI, EATON та Siemens випускають також моделі для спеціальних застосувань.

• АВ для ланцюгів постійного струму

Серії АВ виробництва ETI - ETIMAT P10 DC , А також виробництва EATON - PL7-DC для постійного струму, FAZ можуть також працювати і зі змінним струмом. Як видно з назви, ці АВ використовуються в ланцюгах постійного струму для захисту від перевантажень по струму і коротких замикань. У ланцюгах до 220 В DC застосовуються однополюсні вимикачі, наприклад, 260600109, PL7-C2 / 1-DC . При напрузі до 440 В DC використовуються двополюсні вимикачі, наприклад, 260620103, PL7-C4 / 2 . При цьому полюса з'єднуються послідовно. Не можна замінити двополюсний автомат двома однополюсними.

• АВ з ​​нестандартними характеристиками відключення

АВ серії ETIMAT P10 , Наприклад, 270600106 , Відрізняється від серії ETIMAT 10 можливістю працювати в зоні відключення K.

АВ серії FAZ виробництва EATON мають значення відключає здібності 15 кА і 25 кА, номінальна напруга - 230/400 В AC або 48 В DC, можуть підключатися до мережі з будь-якого боку і мають характеристики відключення B, C, D, K, S, Z .

• АВ з ​​вбудованим незалежним расцепителем

АВ ETIMAT 11RC має вбудований модуль дистанційного керування, який замінює незалежний расцепитель. АВ 11RC захищений від дистанційного включення після ручного вимикання.

На сайті www.compel.ru можливо придбати додаткові компоненти для автоматичних вимикачів виробництва ETI, EATON, Siemens, з числа наявних на складі.

Блок-контакти

Блок-контакти виробництва ETI серій 2159311 (NO + NC), 2159032 (NO) і 2159312 (NC) застосовуються для дистанційної сигналізації стану приладу. Додатково до АВ серії ETIMAT 10 (80 ... 125 А) можна додати додатковий блок-контакт 2159121 (NO + NC).

для серій ETIMAT P10 і ETIMAT P10 DC пріменяетcя додатковий сигнальний контакт PS / SS ETIMAT P10 / 11 768 900 101 з 1NC і 1NC / NO. Даний аксесуар може працювати як блок контактів - сигналізувати положення контактів, або як сигнальний контакт - сигналізувати аварійне відключення. Вибір відбувається вручну. Для цього треба повернути гвинт на корпусі з відповідним маркуванням. На контрольованому АВ є спеціальний отвір для відключає штока. Блок контактів з'єднується з вимикачем за допомогою двох скоб і голки в ручці додаткового контакту. Спрацьовування відбувається за допомогою голки або іншого відключає елемента.

Блок-контакти від EATON cерии Z характеризуються декількома варіантами монтажу (ZP - монтаж за допомогою засувок, Z - монтаж за допомогою гвинтів), зміною функцій контактів, наявністю самоочищаються контактів (ZP-NHK), можливістю установки двох контактних блоків на один автомат (ZP -IHK - 1NO, 1NC, ZP-WHK - 1 перемикається контакт).

незалежний расцепитель

DA ETIMAT 10 від ETI дозволяє дистанційно керувати АВ серії ETIMAT:

• 2159303 (230 В AC), 2159311 (48 В DC), 2159312 (24 В AC) для АВ 0,5 ... 63 А;
• 2159321 для АВ 80 ... 125 А.

Незалежні расцепители виробництва EATON серії ZP використовуються з АВ серії PL і мають ширину 1 модуль, можливість монтажу за допомогою засувок (ZP) або гвинтів (Z). Робоча напруга - 12 ... 415 В для ZP-ASA / 24 і Z-LHASA / 230 відповідно.

Компанія Siemens випускає незалежні расцепители моделей 5ST3030 (110 ... 415 В АС) і 5ST3031 (24 ... 60 В AC / DC) для використання з АВ серій 5SY і 5SP.

обмежувач струму

OSP-6, OSP-10 виробництва компанії EATON є АВ з більш точної заводської налаштуванням теплового розчеплювача, наприклад OSP-6 1p 6A (2181030).

Існують також спеціальні обмежувачі струму ETIMAT T, наприклад, 2181092. Вони використовуються в якості вступних вимикачів, що встановлюються перед електричним лічильником. Завдання обмежувача струму цієї серії - селективно відключати лінію при перевищенні споживання допустимого струму споживачем, тому в конструкції відсутній електромагнітний расцепитель і немає захисту від короткого замикання.

При експлуатації опломбувати необхідно тільки силові клеми, що не блокуючи рукоятку, щоб при перевищенні споживаної потужності людина могла самостійно включити даний АВ без виклику сервісної служби.

Висновок

У Росії щорічно відбувається кілька десятків тисяч аварій, пов'язаних з несправністю електрообладнання та електроліній. Цього можна уникнути, якщо при проектуванні і сервісному обслуговуванні систем електропостачання об'єктів закладати в проект тільки надійне і високоякісне захисне обладнання.

компании Siemens, Eaton и ETI є провідними світовими виробниками електротехнічного устаткування, в тому числі - автоматичних вимикачів і аксесуарів до них. Інженери цих компаній щорічно покращують техніко-експлуатаційні характеристики своїх виробів. Устаткування періодично проходить міжнародну сертифікацію і повністю відповідає світовим електротехнічним стандартам.

література

1. www.compel.ru
2. Технічна документація АВ компаній Eaton і Siemens
3. Каталог продукції компанії ETI.

Отримання технічної інформації , замовлення зразків , замовлення і доставка .