Для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания в промышленности и быту используются автоматические выключатели (автоматы).

Они бывают 3х видов:

• Воздушные - промышленного назначения для токов в тысячи А
• В литом корпусе – предназначены для широкого спектра токов 16-1000А
• Модульные - для бытового использования

В быту для защиты электропроводки и электрических приборов применяются именно модульные автоматические выключатели. Они имеют стандартизированную ширину, кратно 17, 5 мм.

Основные функции автоматических выключателей:

• Коммутация электроцепи. Вручную отключает или включает электрическую цепь
• Автоматически выключается при перегрузке в сети
• Автоматически разрывает электросеть при возникновении короткого замыкания.

Чтобы правильно подобрать автоматический выключатель, нужно уметь читать его маркировку:

1. Вверху идет марка производителя
2. Серийный номер по каталогу
3. Далее идет размер номинального тока, на который рассчитан данный автоматический выключатель.
4. Номинальное напряжение сети.
5. Ток короткого замыкания (Наибольшая отключающая способность)
6. Класс токоограничения.

Устройство автоматического выключателя

Корпус автоматического выключателя выполнен из пластмассы. С помощью клемм автоматы крепятся на DIN-рейку.

Главным элементом является электромагнитный расщепитель с металлическим сердечником. При прохождении через него тока, превышающего норму, сердечник выталкивается и двигает механизм расщепительного устройства - цепь размыкается.

Другой элемент, с помощью которого могут размыкаться контакты& - биметаллическая пластина, которая выполняет функцию теплового расщепителя. Разные металлы отличаются по температуре плавления. Чаще всего в автоматических выключателях используются биметаллические пластины из стали и латуни. При увеличении нагрузки на автомат выше нормы или прохождении тока короткого замыкания, пластина изгибается, приводя в движения механизм отключения. При остывании, биметаллическая пластина выпрямляется и контакты замыкаются. Температура плавления (искажения) пластины откалибрована согласно номинальному току, указанному на конкретном автоматическом выключателе.

Дугогаситель предназначен, чтобы обезопасить другие элементы автоматического выключателя во время нагрева биметаллической пластины, так как она может накаляться при неисправности до очень большой температуры.

Классификация автоматических выключателей.

• Однополюсные. Они применяются в однофазных электросетях. Именно однополюсные выключатели чаще всего применяются в быту. Электрический ток подводится к нижней клемме, а фаза – к верхней. При прохождении повышенной нагрузки, цепь размыкается.
• Двуполюсные, которые состоят из двух однополюсных автоматов. Блокировка отключения сделана так, что фаза отключается раньше нуля.
• Трехполюсные. Они применяются для трехфазной электросети. Это уже конструкция из совмещенных трех однополюсников, отключающихся одновременно в случае аварийной ситуации.

В интернет-магазине «Синергия строй» вы можете купить автоматические выключатели ведущих производителей для различных электроцепей. Мы осуществляем доставку по Москве, в регионы отправляем заказы транспортными компаниями. Оплатить покупку можно с помощью банковской карточки, через платежные системы или наличным, в случаях самовывоза товара со склада. Мы работаем для Вас 6 дней в неделю. Звоните, приезжайте!

Автоматический выключатель - это устройство защитной автоматики, предназначенное для отключения токов короткого замыкания, и отключения при перегрузке по току.

Исходя из этого описания мы понимаем, что автоматический выключатель обеспечивает два вида защиты, причем очень важно знать, и понимать, что автоматический выключатель предназначен для защиты проводки. Сами подумайте, при коротком замыкании, ток который протекает в проводах может достигать от 1000А до 10 000 А. И понятное дело что при таких токах никакой кабель долго не продержится. А кабель сечением 2.5 квадратных миллиметра, которые зачастую используются для квартирной электропроводки, при таких токах будет гореть как бенгальский огонь. И неудивительно если это приведет к пожару.

Второй защитой автоматического выключателя является защита от перегрузки опять же проводов.

И опять очень важно помнить что защищается именно проводка. Так как при протекании через провод слишком большого тока нагрузки, превышающего номинальный хотя бы в два, или три раза, провод будет сильно греться, и в конце концов изоляция может оплавится, и произойдет короткое замыкание. Ну это конечно если до этого не случится пожар.

Итак мы определились с важностью использования правильно выбранного автоматического выключателя, а теперь предлагаю вам перейти непосредственно к рассмотрению критериев выбора автоматических выключателей.

Выбор номинала автоматического выключателя

При , первое на что необходимо обратить внимание, и вообще, скажем так, знать заранее до того как идти покупать - это номинал автоматического выключателя. То есть ток , который в нормальном режиме будет протекать через этот автоматический выключатель. А при превышении номинального тока автомат будет отключаться.

Ток, который будет отключать выключатель необходимо выбирать из соображений здравого смысла. То есть если к примеру у вас старая проводка по которой можно пропустить ток до 10А, а предполагаемая нагрузка будет скажем около 20А, то выбирать автоматический выключатель необходимо из условия обеспечения сохранности проводки, то есть выбирать автомат ближайший по номиналу к 10 А.

Из этого так же следует, что периодически вам придется менять проводку, так как при увеличении количества потребителей электроэнергии, увеличивается и нагрузка. И со временем старая проводка просто не способна обеспечить протекание такого большого тока.

Электропроводка - это именно тот случай в котором уместно сказать: « Скупой платит дважды». Поэтому если вы делаете замену электропроводки, выбирайте сечение провода с запасом.

Выбор класса автоматического выключателя.

Вы возможно знаете о таком явлении, как пусковые токи.

Пусковые токи - это ток, который протекает в момент включения какого-либо потребителя электроэнергии, и этот ток может превышать номинальный ток от 3 до 12 раз. Понятное дело что у разных потребителей, свои пусковые токи.

Так вот, для того чтобы автоматический выключатель не срабатывал на пусковые токи, как на токи короткого замыкания и существует такое понятие как класс автоматического выключателя.

Класс автоматического выключателя обозначается буквой, около цифры указывающей его номинальный ток.

Давайте рассмотрим какие бываю классы:

B - выдерживает пусковые токи в 3-5 раз превышающие номинальный.

С - выдерживает пусковые токи в 5-10 раз превышающие номинальный.

D - выдерживает пусковые токи в 10-12 раз превышающие номинальный.

Так наиболее часто применяемые в быту - автоматические выключатели с классом В, и С.

Выбор селективности автоматического выключателя.

Селективность - это свойство защитной автоматики отключать только поврежденные участки электрической цепи. А для обеспечения этого свойства, необходимо правильно выбирать как номинал, так и класс автоматического выключателя.

Для достижения селективности отключения, номинал вводного выключателя должен превышать номиналы всех автоматов на группы. И соответствовать максимально допустимой нагрузке которую могут выдержать питающий провод, и проводка квартиры.

Автоматические выключатели групп, выбираются уже по току который будет через них протекать.

Таким образом, при коротком замыкании, скажем, в одной из розеток отключится только автоматический выключатель розеточной группы, а не вводной автомат.

Токи короткого замыкания

Так же при выборе автоматического выключателя следует учитывать и его отключающую способность. Ведь при больших токах короткого замыкания, автомат может просто не суметь разомкнуть контакты. Это явление еще называется залипанием контактов.

Поэтому выбирая автоматический выключатель лучше всего выбрать автомат который может отключать токи до 3- 4,5 тысяч ампер. Они будут стоить дороже, но считайте это инвестицией в вашу же безопасность. Ведь представьте что произойдет, если ваш автоматический выключатель просто не сможет в силу обстоятельств отключить короткое замыкание…

Выбор производителя автоматического выключателя.

Что касается выбора производителя, то многие люди часто интересуются в какой стране сделано, но это не совсем правильный подход, так как комплектующие делаются в разных местах, и даже покупаются у других производителей. Поэтому при выборе производителя лучше доверится брэнду, либо советам продавца, все таки продавец обладает неплохой статистикой покупок, и знает какие автоматические выключатели чаще покупают, и реже обращаются с претензиями.

Модульные автоматические выключатели применяются для защиты слаботочных и сигнальных цепей от перегрузок и короткого замыкания. Делаются одно-, двух-, трех- и четырехполюсными, устанавливаются на DIN-рейках в электрощитах. В быту фактически выполняют роль автоматических пробок.

Параметры выбора модульных автоматических выключателей

Цена на модульные АВ зависит от конструкции, габаритов и технических параметров.

Номинальное напряжение. Зависит от сопротивления изоляции материала корпуса.

Номинальный ток. Должен незначительно превышать расчетный нагрузочный ток. При лишнем «запасе» автомат не сработает в момент перегрузки. Расчет делается и с учетом сечения проводников. Тонкий провод греется. Если In выключателя больше допустимого I для проводников, они сгорят, но автомат не выбьет.

Отключающая способность. Это наибольший сверхток короткого замыкания, при котором выключатель размыкает цепь и не разрушается. Чем показатель больше, тем лучше, но цены на «автоматические пробки» с большой отключающей способностью достаточно высоки.

Времятоковые характеристики срабатывания. Пусковые токи оборудования под влиянием переходных процессов намного превышают номинальные. Чтобы автоматы не срабатывали при кратковременном действии тока запуска, их производят делают нескольких типов:

В. Только для активной нагрузки (лампы, электропечи, утюги);

С. Для дома и офисов (холодильники, стиральные машины, компьютеры);

D. Для сетей со значительной реактивной нагрузкой (мощные электродвигатели).

Купить модульные автоматические выключатели по доступной цене вам предлагает интернет-магазин «АВС-электро». На сайте вы можете ознакомиться с каталогом, в котором указана актуальная стоимость товара, и оформить заказ. Если у вас есть вопросы по ассортименту или условиям доставки, на них оперативно ответят наши менеджеры по телефону горячей линии.

Светодиодные светильники за последние пять лет превратились из экзотических устройств для сторонников экологического стиля жизни в предметы повседневного обихода. Поэтому не удивительно, что установка таких светильников все чаще осуществляется не инженерами экстра-класса в рамках проектов государственной важности, а в самых обычных офисах рядовыми электриками или вообще людьми, имеющими об электричестве только самые элементарные представления. И каким же бывает разочарование, когда при включении вроде бы «экономичных» светодиодных светильников срабатывает защитный автомат, выбранный, вроде бы, с соблюдением всех правил. Или возникает парадоксальная ситуация, когда при замене люминесцентных светильников на светодиодные срабатывает предохранитель, который ранее без проблем «держал» очень «прожорливые» приборы еще советского производства. Самое время разувериться в экономичности светодиодных светильников. Проблемы возникают потому, что не учитывается важнейший параметр любого светильника - значение пускового тока. Причем такой подход навязывают сами производители светильников, зачастую утверждающие, что у их продукции пусковых токов просто нет.

При включении электрического устройства, как правило, наблюдаются переходные процессы. Кроме этого, для запуска устройства может потребоваться большая мощность, чем в установившемся режиме. Из-за этого наблюдается такое явление как пусковой ток. Значение пускового тока равно максимальному значению входного тока при включении устройства. Пусковой ток выражается либо в абсолютных значениях, либо как кратность максимального значения входного тока к потребляемому току в установившемся режиме. Другим важным значением является длительность пускового тока - время при запуске, в течение которого входной ток устройства превышает потребляемый ток в установившемся режиме.

Наличие пускового тока характерно даже для такого «древнего» и простого источника света как лампа накаливания. Вольфрамовая нить в охлажденном состоянии имеет сопротивление в 10-15 раз меньше, чем в нагретом до температуры, когда она светится. Соответственно, пусковой ток лампы накаливания в 10-15 раз больше потребляемоготокавустановившемся режиме.

Вот, кстати, почему лампы накаливания (и похожи по принципу работы галогенные лампы) выходят из строя чаще всего при включении.

В разрядных источниках света при запуске энергия затрачивается на создание плазмы между электродами, то есть электрического разряда, дающего свечение. К таким источникам света относятся, например, натриевые, металлогалогенные и люминесцентные лампы. Данные по кратности пусковых токов и их продолжительности можно найти в таблице 1.

Таблица 1. Параметры запуска для традиционных источников света

Из таблицы видно, что лампы накаливания и галогенные лампы имеют наибольшую кратность пусковых токов. Но переходные процессы в них происходят быстрее. Время пуска разрядных ламп, особенно ДНаТ и МГЛ, гораздо больше, что вынуждает закладывать значительные запасы по току при расчете проводки.

Время-токовые характеристики защитных автоматов

Современные защитные автоматы обеспечивают размыкание цепи при наступлении хотя бы одного из двух событий - длительного превышения потребляемого тока I над номинальным значением I н и коротком замыкании. В первом случае происходит инерционный процесс размыкания биметаллических контактов при нагреве. Размыкание происходит при действии тока 1,13 I н более 1 часа или тока 1,45 I н менее одного часа. Во втором случае мгновенно срабатывает электромагнит, размыкающий контакты. График зависимости времени срабатывания t c от соотношения I/I н называется время-токовой характеристикой.

Существующие время-токовые характеристики делятся на три основных группы: В , С и D . Классификация осуществляется по относительному значению тока I кз , при котором происходит мгновенное срабатывание электромагнитного размыкания, то есть когда автомат обнаруживает короткое замыкание. Для группы В значение I кз составляет от 3 до 5 I н , для С - от 5 до 10 I н и для D - от 10 до 20 I н . Нижняя граница соответствует времени срабатывания 0,1 с, верхняя - 0,01 с. Применительно к системам освещения используются защитные автоматы с характеристиками В и С , устройства с характеристикой D применяются для защиты мощных электродвигателей, а также на вводе у крупных потребителей электроэнергии.

При проектировании электроустановок обязательным условием является надежная защита от короткого замыкания на концах проводов. Чем меньше сечение проводов, тем больше их сопротивление и, соответственно, меньше отношение I кз / I н . В то же время, чем меньше сечение проводов, тем они дешевле. Вот почему при проектировании систем освещения на традиционных источниках раньше, по умолчанию, всегда использовали автоматы с характеристикой В .

Есть ли пусковые токи у светодиодов?

По своему физическому принципу работы светодиод не имеет никаких пусковых токов - он начинает давать свет практически сразу после того, как на него подали электрический ток, без каких-либо переходных процессов. Данное обстоятельство позволяет некоторым производителям светодиодных светильников утверждать о том, что их продукция якобы тоже не имеет пусковых токов. На самом деле, это не всегда так.

Пусковые токи действительно не имеют светодиодные светильники, построенные по так называемой бездрайверной схеме [Л]. Но из-за большого уровня пульсаций светового потока область применения таких светильников ограничена.

Для защиты систем освещения на основе традиционных источников света по умолчанию использовались автоматы с характеристикой В

В светодиодных светильниках, питающихся от сети переменного тока и предназначенных для широкого применения, как правило, устанавливается конденсатор, сглаживающий пульсации. При включении светильника происходит заряд данного конденсатора, вызывающий резкое увеличение потребляемого тока. Именно таким образом понятие пусковых токов становится применимым и к светодиодным светильникам.

Расчеты показывают, что для определенных типов драйверов происходит срабатывание защитного автомата при простой замене люминесцентных светильников на светодиодные, даже если потребляемый ток в установившемся режиме после замены стал меньше. Эту проблему зачастую можно решить заменой автомата с характеристикой В С .

Это же можно отнести и к светодиодным лампам-ретрофитам, питающимся от сети переменного тока (за исключением самых простых бездрайверных моделей). В том случае, если в светильнике используется драйвер в виде отдельного модуля, кратность пускового тока и время действия пускового тока определяются именно этим узлом. Пусковые характеристики для некоторых драйверов от ведущих производителей приведены в таблице 2.

Таблица 2. Пусковые характеристики некоторых моделей драйверов с входным напряжением 230 В переменного тока

Из таблицы видно, что кратность пусковых токов у светодиодных светильников с драйверами превосходит традиционные светильники на один-два порядка!

Кратность пусковых токов драйверов светодиодных светильников составляет несколько сотен из-за наличия сглаживающих конденсаторов

К тому же, длительность пускового тока для светодиодных драйверов принято определять на уровне 50% от максимального значения. Это значение, как правило, лежит в пределах 100-500 мкс. Тем не менее, столь короткий импульс способен вызвать срабатывания электромагнитного размыкателя, но рассчитать его действие не так просто, как для пусковых токов традиционных источников света.

К = I нд / I п ,

где I нд - номинальный ток защитного автомата в пересчете на один драйвер, I п - потребляемый ток драйвера в установившемся режиме при полной нагрузке.

Чем меньше К , тем меньше вероятность возникновения ситуации с ложным срабатыванием защитного автомата. Коэффициент К всегда больше I , он зависит от характеристики автомата. Для защитных автоматов с характеристикой В коэффициент К выше или равен коэффициенту для характеристики С .

А теперь выясним откуда возникает ситуация с «выбиванием пробок» при замене, например, люминесцентных светильников на более экономичные светодиодные. Предположим, что мы решаем задачу замены старых люминесцентных светильников типа ЛПО 4x18 на современные. У нас есть люминесцентный светильник с потребляемым током в установившемся режиме I л . Проектировщики учли кратность пускового тока 1,5, тот факт, что длительность пускового тока в реальных условиях может достигать десятки секунд (например, лампа разгорается не с первого раза) и взяли дополнительно коэффициент запаса 1,25. Тогда номинальный ток защитного автомата составит

I нл = 1,5 1,25 I л = 1,875 I л

При замене люминесцентных светильников на светодиодные с тем же световым потоком энергопотребление уменьшается примерно в 2 раза. Значит, потребляемый ток нового светильника I с = 0,5 I л , а номинальный ток защитного автомата I нс = 0,5 К I л .

Используем светильник с драйвером средней ценовой категории Mean Well LPC-35-1050. Для него при характеристике В имеем К = 5,7.

I нс = 0,5 5,7 I л = 2,85 I л > I нл

Это означает срабатывание защитного автомата.

Для автомата с характеристикой С имеем К = 3,3, тогда

I нс = 0,5 3,3 I л = 1,65 I л < I нл .

Ложного срабатывания защитного автомата при пуске не произойдет.

То есть проблему с «выбиванием пробок» можно решить, заменив автомат с характеристикой В на автомат с характеристикой С и тем же номинальным током. Но при этом следует убедиться, что после замены автомата будут соблюдаться нормы по току короткого замыкания для имеющихся проводов. Конкретная методика расчета выходит за рамки данной статьи, ее можно найти в справочных пособиях для электриков.

Ведущие производители светильников обычно предоставляют информацию о рекомендуемых типах защитных автоматах и максимальном количестве устройств, подключаемых к одному автомату. При отсутствии такой информации следует узнать модель драйвера, используемого в светильнике, и найти рекомендации на сайте производителя драйвера.

При невозможности замены автомата с характеристикой В на автомат с характеристикой С и частично переложить провода, чтобы выполнить рекомендации производителя драйвера (светильника) по максимальному числу устройств, подключенных к одному автомату.

Выбор защитного автомата

В идеале производитель сам должен указать в документации на светильник рекомендуемый тип защитного автомата и максимальное количество светильников, которые можно подключить к нему параллельно. В реальности так бывает не всегда, мало того, как уже отмечалось, производители зачастую скрывают сам факт наличия каких-либо пусковых токов у светильника. Можно запросить у производителя модель драйвера и узнать данные на сайте производителя данного узла. Производители драйверов все чаще публикуют эту информацию на своих сайтах.

Производитель может предложить на выбор использовать совместно с его драйвером автоматы с характеристиками как В , так и С . Если проект требует подключения максимального количества светильников к одному защитному автомату (например, есть сложности с прокладкой проводов или нет места для установки лишних автоматов), то предпочтение следует отдать характеристике С . Но тогда, как уже отмечалось, придется обеспечить дополнительный запас по толщине проводов.

Если для светодиодного светильника не даны рекомендации по выбору и нет возможности получить информацию о модели драйвера, приходится фактически «играть в рулетку» с непредсказуемым результатом. Но существуют всевозможные эмпирические правила, например, не подключать к одному автомату более 8 светодиодных светильников, использовать автоматы с характеристикой С вместо характеристики В и т.п. Данные меры позволяют обеспечить надежную работу системы освещения ценой введения избыточных технологических запасов. Вот почему доступность рекомендаций производителя драйвера или светильника по использованию защитных автоматов является дополнительным конкурентным преимуществом.

Борьба с высокими пусковыми токами

Постоянно обсуждаемая в специализированных интернет-форумах тема срабатывания защитных автоматов при замене светильников с традиционными источниками света на светодиодные уже привлекла внимание производители электроники. За рубежом на рынке появились всевозможные устройства, способные, по утверждению их производителей, ограничить пусковые токи. Обычно принцип работы таких устройств сводится к тому, что на время пуска последовательно со светильником включается резистор, который уменьшает пусковой ток. В результате сглаживающий конденсатор в драйвере заряжается медленнее и время пуска увеличивается, но это практически незаметно для пользователей. Недостатком является то, что такие ограничители тока совместимы далеко не со всеми драйверами.

Другой способ, который, по мнению автора статьи, является более перспективным - использование драйверов с небольшой задержкой пуска, время которой в партии различается от экземпляра к экземпляру. Время задержки для каждого драйвера при их производстве устанавливается случайным образом, либо по определенной закономерности. В результате одновременный пуск двух и более драйверов маловероятен или вообще исключается. Добавление такой функции незначительно увеличивает стоимость драйвера, но за счет экономии на монтажных работах прибавка в цене многократно окупается.

Литература

// Электротехнический рынок, №1 (73), 2017 г., стр. 16-20.

Алексей ВАСИЛЬЕВ

Наша компания «Юг-Сервис» (г. Ростов-на-Дону) занимается оптово-розничными поставками различной продукции, связанной со светодиодным освещением. В каталоге вы найдете автоматические выключатели от итальянского бренда Legrand, а также миниатюрные модули защиты от перепадов напряжения. Автоматы (тип С) различаются силой тока – от 10 до 63 Ампер. Модули защиты рассчитаны на напряжение до 1,2 кВ.

Выключатели с защитой от перепадов напряжения

У нас представлены автоматические выключатели Legrand MCB (тип С) в шести модификациях: 10 А, 16 А, 25 А, 32 А, 40 А и 63 А. Эти приборы обеспечивают надежную защиту электрооборудования от перепадов напряжения, перегрузок на линии и иных возникающих проблем. Помимо этого, автоматические выключатели (тип С) обеспечивают эффективную защиту человека от высокого напряжения.

Модули защиты изготавливаются в Южной Корее и предназначены для осветительной техники. Они защищают лампы разных видов от перепадов напряжения. Максимальная мощность лампы – 15 Вт.

Модули и автоматические выключатели типа С

Итальянские автоматические выключатели (тип С) наше предприятие реализует только оптом, модули – возможна розничная реализация, опт начинается от 10 единиц. Продукция высокого качества, от проверенных производителей, предлагается по очень выгодным ценам. Подробное описание товаров размещено на сайте, также вы можете проконсультироваться у наших сотрудников. Они превосходно разбираются в ассортименте и всегда готовы помочь вам сделать выбор и приобрести лучшее электрооборудование. Работаем по всей РФ, также поставляем товары в страны СНГ.