Попередником АВ в побуті був автоматичний запобіжник, він вкручувати в штатний гніздо «пробки». Такі запобіжники були розраховані на струми 5, 6,3, 10, 16 і 25 ампер. 
Пристрій автоматичного вимикача в розрізі
Свого часу автоматичні запобіжники стали кроком вперед в захисті мережі від аварій, але їх конструкція була недосконалою: при експлуатації більше року параметри сильно змінювалися, і відключення починали відбуватися навіть, коли сила струму в ланцюзі була набагато менше захисного.
Попередник АВ - автоматичний запобіжник
види
Наступним кроком в підвищенні безпеки при експлуатації побутової електромережі стало впровадження автоматичних вимикачів, вони вже виконували не тільки функції захисту, але і штатних вимикачів. Механізм цих пристроїв більш досконалий і надійний.
Існує ціла лінійка АВ це: одно-, двох-, трьох- і чотириполюсні. Перші два види переважно використовуються в побуті, а решта в трифазній мережі, в промисловості і виробництві.
Одно-, дво-, триполюсні автоматичні вимикачі
однополюсний АВ
Далі наведено пристрій однополюсного АВ, але все, що сказано про нього, справедливо і для всіх інших видів.
На малюнку зображений механізм автоматичного вимикача. Якщо простежити шлях струму через АВ, то стане зрозумілим принцип його роботи.
Схема будови автоматичного вимикача
Електричний струм проходить від правої клеми 2 через замкнуті рухливий 3 і нерухомий 4 контакти, через мідну шину і котушку 7, далі біметалічну пластину 5, до лівої клеми 6.
Абсолютно не важливо, тече струм від правої клеми до лівої або, навпаки, всі процеси в електричному ланцюзі змінного напруги завжди протікають однаково.
Аварійне відключення при перевищенні номінального струму
Температурний (біметалічний) расцепитель являє собою пластину, яка виготовлена з двох шарів різних металів. При протіканні по ній електроструму вона нагрівається, а так як метали мають різні коефіцієнти розширення, то пластина згинається.
Чим більший струм протікає по ній, тим сильніше вона згинається, а коли струм стає більше номінального, на який розрахований автомат, він діє на спусковий механізм і розриває ланцюг.
Цей же струм протікає і через котушку, але виникає магнітна сила не може подолати опір пружини, і сердечник не втягувати всередину котушки, тому відключення відбувається тільки завдяки роботі температурного расцепителя.
Аварійне відключення
У разі короткого замикання струм в ланцюзі зростає до нескінченної величини протягом декількох мілісекунд.
Протікає через котушку магнітного розчеплювача (7) струм створює потужний магнітний імпульс, який втягує сердечник усередину. А так як він пов'язаний з рухомим контактом (3), то ланцюг розривається, іншим кінцем сердечник натискає на спусковий механізм, той спрацьовує і не дозволяє замкнути ланцюг після закінчення дії магнітного імпульсу.
Магнітний расцепитель - це котушка (соленоїд) з досить товстого мідного дроту. Якщо по ній тече струм, значно, в 3-20 разів, що перевищує номінальний (In), магнітне поле в котушці досягає порогу спрацьовування, сердечник втягується, відводить рухливий контакт від нерухомого, а іншим кінцем впливає на спусковий механізм, відбувається вимикання навантаження.
Магнітний расцепитель у вигляді котушки
При аварійному чи ручному відключенні між контактами виникає електрична дуга, це явище шкідливе. Для зменшення впливу дугового розряду на поверхню контактів застосовується дугогасильні камери, вона складається з ряду металевих пластин, закріплених на двох паралельних стінках з електротехнічного картону.
Електрична дуга - це плазма, під дією власного магнітного поля вона втягується в проміжки між пластинами, віддаючи їм тепло, швидко остигає і гасне. В автоматичному вимикачі реалізовані два незалежні канали стеження за станом електричного кола.
Один з них - теплової, він стежить за «повільним» зміною сили струму, і якщо вона перевищує граничне значення протягом тривалого часу (до декількох десятків хвилин), то відбувається відключення.
Другий канал - електромагнітний, він стежить за швидкою зміною: якщо в ланцюзі виникає «кидок» сили струму, то в котушці цього каналу з'являється потужний магнітний імпульс, він відключає споживача від мережі.
Слід мати на увазі, чтоавтоматіческій вимикач захищає електропроводку від пошкодження, але запобігти ураженню людини електричним струмом в разі пробою на корпусі він не може!
принцип підбору
Для вибору автомата необхідно знати силу струму в мережі, яку необхідно захищати від перевантаження. Її можна легко порахувати.
Сила струму в проводці залежить від потужності наявних в будинку побутових приладів:
I = W / U * Ко, де:
o I - сила струму в мережі (в Амперах).
o W - сумарна потужність всіх побутових приладів (у ВАТ).
o U - напруга мережі (зазвичай 220 вольт).
o Ко - коефіцієнт «одночасності».
Зрозуміло, всі наявні в будинку прилади одночасно працювати не будуть, тому отриманий результат потрібно помножити на коефіцієнт «одночасності», його можна визначити з наведеної таблиці.
Потужність побутових приладів зазвичай вказується на табличці або прямо на корпусі, також її можна дізнатися в паспорті цього виробу.
Відповідність потужності (W) коефіцієнту попиту (Ко)
Потужність побутових приладів (W), кВт до 14 20 30 40 50 60 70 і більше Коефіцієнт одночасності (попиту) (Ко) 0,8 0,65 0,6 0,55 0,5 0,48 0,45
У той же час корисно враховувати той фактор, що в побуті в багатьох приладах, наприклад, холодильниках, кондиціонерах, системах вентиляції, електроінструментах використовуються досить потужні електродвигуни.
У технічних характеристиках часто вказується cos (φ) - це так званий коефіцієнт потужності, він показує зрушення фаз струму і напруги, який обумовлений індуктивністю обмоток електродвигунів.
Відповідність значень коефіцієнта потужності cos (φ)
Значення коефіцієнта потужності Виска. Хороший. Уд. Низько. Незадовільно. cos (φ) 0,95 ... 1 0,8 ... 0,95 0,65 ... 0,8 0,5 ... 0,65 0 ... 0,5
Також зрушення фаз викликають люмінесцентні лампи старої конструкції, тому що в них використовувалися дроселі великий індуктивності, а вони викликають зрушення фаз. В сучасних лампах цього типу для управління і регулювання використовуються електронні схеми.
Тому для більш точної оцінки споживаного струму необхідно враховувати і cos φ цих приладів.
Остаточна формула буде виглядати так:
I = W / U * До * cos φ
Коефіцієнт потужності для двигуна вказується на бирці, прикріпленій до корпусу двигуна. За наведеною вище таблиці можна визначити «якість» двигуна.
Проробивши ці прості підрахунки, можна приблизно оцінити, який струм буде в мережі.
Тепер необхідно підібрати автомат за параметрами, враховуючи, що I <= In <= Iдоп, де:
o I - сила струму в мережі (в Амперах);
o In - номінальний струм автоматичного вимикача;
o Iдоп - допустимий струм в мережі.
Допустимий струм в мережі залежить від того, які переріз проводу і матеріал, з якого він виготовлений: мідь або алюміній.
Величину струму можна приблизно визначити по таблиці нижче.
Допустимі струмові навантаження кабелів з мідними жилами з ізоляцією із зшитого поліетилену
Номінальна перетин жили, мм2 Допустимі струмові навантаження кабелів, А одножильних багатожильних на постійному струмі на змінному струмі на змінному струмі на повітрі на землі на повітрі на землі на повітрі на землі 1,5 29 41 22 30 21 27 2,5 37 55 30 39 27 36 4 50 71 39 50 36 47 6 63 90 50 62 46 59 10 86 124 68 83 63 79 16 113 159 89 107 84 102
Основні характеристики, на які необхідно звертати увагу при виборі моделі автоматичного вимикача, представлені на малюнку.
Технічні характеристики на моделях вимикачів
Номінальний струм In - це ток в мережі, що не викликає відключення навантаження протягом всього часу роботи.
Час-струмовий характеристика - позначається В, С, D; вона показує, при якій перевантаження в мережі станеться аварійне відключення споживачів. Якщо це нижня межа, то час спрацьовування більше 0,1 сек, а якщо верхній - менше 0,1 сек:
- B - 3-5 разів.
- С - 5-10 разів.
- D - 10-20 разів.
У побуті найчастіше застосовуються C або D, рідше B. Значно рідше використовуються в побуті номінали стандартного ряду In - 6,3, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80 А.
Остаточний вибір робиться згідно з наступною схемою: номінальний струм автомата (In) повинен бути вище або дорівнює току в мережі (I) при всіх включених приладах в будинку, але менше або дорівнює допустимому току (Iдоп).
I <= In <= Iдоп
Якщо автомат призначений для роботи в мережі з прихованою проводкою, то номінальний струм (In) необхідно зменшити на 25-30%, так як умови охолодження такої проводки значно гірше, ніж відкритою.
наприклад:
Потужність домашніх приладів 9 квт. По таблиці знаходимо, що перетин дроту повинно бути не менше 4 мм 2, а сила струму буде 41 А. З стандартного ряду вибираємо найближчий: менший - 40. Значить, підійде С40.
Пристрій. Відео
У відео буде проведена розбирання дифавтомати, що дозволить краще зрозуміти його будову і принцип роботи.
Наведена інформація допоможе не помилитися з вибором автоматичного вимикача і не порушити правила експлуатації в подальшому.
Оцініть статтю:
