Андрей Смирнов
Время чтения: ~12 мин.
Просмотров: 3

Автомат c25 автоматический выключатель

Строение и принцип работы трехполюсного автомата

Автоматический выключатель на 3 полюса состоит из 3 однополюсных устройств, помещенных в один корпус и имеющих общий рычаг включения. Внутри устройства защиты имеется электромагнитный и тепловой расцепители.

Внутреннее устройство

Электромагнитный расцепитель мгновенно срабатывает на токи короткого замыкания. По принципу действия он напоминает обычный электромагнит. Если через автомат протекает ток КЗ, то электромагнитный расцепитель притягивает якорь и приводит в движение механику автомата. Она и размыкает контакты силовых цепей.

Конструкция автомата защиты

Тепловой расцепитель похож на деформирующуюся от нагрева биметаллическую пластину. Он характеризуется медленным срабатыванием. Для выключения автомата по тепловому расцепителю необходимо время, чтобы он прогрелся до нужной температуры. Тепло для нагрева берется от тока перегрузки, протекающего через автомат. Нечто подобное имеется в термостатах утюгов и кнопках чайников.

Внутри дифференциальных автоматов имеется дополнительный узел — датчик тока. Он предназначен для сравнения токов, протекающих по фазам. Этот элемент конструкции позволяет диф автомату отключаться при пропаже напряжения в одной из фаз. Данная функция особенно важна для защиты электрических двигателей.

Важно! Если у вас без очевидной перегрузки срабатывает автомат, то следует обратить внимание на надежность его подключения. Часто плохой незатянутый контакт приводит к нагреву автомата. А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя

А нагрев — к непроизвольным срабатываниям теплового расцепителя.

В мощных трехполюсных автоматах имеются дугогасительные камеры. Они предназначены для максимально быстрого прерывания дуги, образующейся между контактами в момент размыкания цепи. Применение дугогасительных камер существенно продлевает срок эксплуатации прибора. Благодаря им контакты выгорают гораздо медленнее.

Внешние элементы

Снаружи устройство имеет стандартную для защитных аппаратов конструкцию. Сверху находятся 3 винтовых клеммы для подключения приходящих проводов. Снизу аналогичные винтовые контакты, но для отходящей линии. Между ними находится рычаг включения и отключения. Многие трехполюсные автоматы оснащены указателем состояния. Красный флажок или символ «1» — автомат включен. Зеленый или «0» — выключен. На корпусе прибора указываются основные электрические параметры: номинальный ток и временная характеристика.

Дополнительная информация. Конструкция некоторых моделей автоматов предполагает использование ручки, напоминающей ту, что устанавливается на двери. Такая ручка приобретается по желанию покупателя. Ее поворот включает или выключает защитное устройство.

Сечение кабеля для автомата c25

Сечение кабеля для автомата c25 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат c25 более, чем час времени может протекать ток 28,25 Ампер. Значит, сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 4 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 4 мм², в не лучших для себя условиях, может длительно выдерживать протекание тока силой около 35 Ампер. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.

С другой стороны, через автомат c25, примерно, в течении часа может протекать ток 36,25 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже может нагревать медный проводник сечением 4 мм². Очевидно, это не полезно для кабеля. Однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.

Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. До и после автомата c25 сечение его должно составлять 6 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Потому требует частого осмотра и обслуживания.  Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.

Назначение и работа

Первое автоматическое устройство, предназначенное для защиты электрической цепи от сверхтоков, было изобретено американским учёным, изучающим электромагнетизм, Чарльзом Графтоном Пэджем в 1836 году. Но лишь через 40 лет подобная конструкция была описана Эдисоном. Современный же тип защитных устройств был запатентован в 1924 году корпорацией Brown, Boveri & Cie из Швейцарии.

Новаторством конструкции стала многоразовость использования благодаря возможности включения модуля при его срабатывании нажатием одной кнопки. Преимущества по сравнению с плавкими предохранителями были неоспоримыми, при этом и точность работы автомата была намного лучше. При использовании устройства в сети, рассчитанной на 380 вольт, происходит отключение сразу всех фаз. Такой подход позволяет избежать перекоса уровней сигналов и возникновения перенапряжений.

Прямое назначение трёхфазного автоматического выключателя состоит в отключении линии при возникновении в ней короткого замыкания или превышения потребляемой мощности приборами. Модули защиты относятся к группе коммутационного оборудования и благодаря простым конструкциям, удобству использования и надёжности они широко применяются как в бытовых, так и в промышленных энергетических сетях. Обычно устройство предполагает ручное управление, но некоторые типы комплектуются электромагнитным или электродвигательным приводом, дающим возможность управлять ими дистанционно.

Некоторые пользователи ошибочно предполагают, что автомат защищает подключённые к нему приборы, но на самом деле это не так. Он никак не реагирует на виды и типы приборов, подключаемых к нему, а единственной причиной его срабатывания является перегрузка и появление сверхтока. При этом, если автомат не отключит линию, электропроводка начнёт нагреваться, что приведёт к её повреждению или даже воспламенению.

Подключение трехфазного автомата

Вводной автоматический выключатель трехфазного вида подключается через динистор, двунаправленный тригерный диод. Выходные контакты аппарата соединяются с расширителем, одновременно для стабилизации входного сигнала используется реле. Номинальное напряжение на устройстве не должно превышать 230 В.

Подключение автомата к приводным механизмам осуществляется только через переходник с применением контакторов инвертирующего типа. Если в работу включается приводное устройство малой мощности, то в таком случае реле допустимо использовать на 120 В. Процедура подключения зависит от конкретной модели трехфазного автомата и ее рабочих характеристик.

Выбор автомата по номинальному току

Рассмотренные формулы широко применяются в расчетах вводного автоматического выключателя. Применяя одну из них – I = P/209 при нагрузке Р в 1 кВт, получается сила тока для однофазной сети 1000 Вт/209 = 4,78 А. Результат можно округлить в большую сторону до 5 А, поскольку реальное напряжение в сети не всегда соответствует 220 В.

Таким образом, получилась сила тока в 5 А на 1 кВт нагрузки. То есть, устройство мощностью более 1 кВт нельзя подключать, например, в удлинитель с маркировкой 5 А, поскольку он не рассчитан на более высокие токи.

Автоматические выключатели обладают собственным номиналом по току. Исходя из этого, легко определить нагрузку, которую они способны выдержать. Для упрощения вычислений существует таблица. Автомат номиналом 6 А соответствует мощности 1,2 кВт, 8 А – 1,6 кВт, 10 А – 2 кВт, 16 А – 3,2 кВт, 20 А – 4 кВт, 25 А – 5 кВт, 32 А – 6,4 кВт, 40 А – 8 кВт, 50 А – 10 кВт, 63 А – 12,6 кВт, 80 А – 16 кВт, 100 А – 20 кВт. Исходя из этих же номиналов проводятся расчеты автомата по мощности на 380в.

Метод 5 А на 1 кВт может использоваться и для определения силы тока, возникающей в сети, когда в нее подключаются какие-либо бытовые приборы и оборудование. В расчетах нужно пользоваться максимальной потребляемой мощностью во время пиковых нагрузок. Для этого применяются технические характеристики оборудования, взятые из паспортных данных. При их отсутствии можно взять ориентировочные параметры стандартных электроприборов.

Отдельно рассчитывается группа освещения. Как правило, мощность приборов освещения оценивается в пределах 1,5-2 кВт, поэтому для них будет достаточно отдельного автомата номиналом 10 А.

Если сложить все имеющиеся мощности, получается довольно высокий суммарный показатель. Однако на практике полная мощность никогда не используется, поскольку существуют ограничения на выделяемую электрическую мощность для каждой квартиры. В современном жилом доме, при наличии электроплит, она составляет от 10 до 12 кВт. Поэтому на вводе устанавливается автомат с номинальным током 50 А. Точно так же выполняется расчет мощности трехфазных автоматов.

Полученные 12 кВт распределяются по всей квартире с учетом размещения мощных и обычных потребителей

Особое внимание следует обратить на кухню и ванную комнату, где устанавливаются электроплиты, водонагреватели, стиральные машины и другое энергоемкое оборудование. Как правило, они подводятся к отдельным автоматическим выключателям соответствующего номинала, а сечение кабелей для подключения также рассчитывается в индивидуальном порядке

Мощные бытовые агрегаты подключаются не только к автоматам, но и к устройствам защитного отключения. Часть общей мощности следует оставить для освещения и розеток, установленных в помещениях. Правильно выполненные расчеты позволят качественно смонтировать проводку и выбрать нужный выключатель. В этом случае эксплуатация оборудования будет безопасной и долговечной.

Как подобрать автоматический выключатель и провод для электрокотла

admin    Дата: 04.02.2019

Для защиты электрических котлов от перегрузки используют автоматические выключатели. Как правильно рассчитать параметры и выбрать автоматический выключатель для электрокотла.

Автоматический выключатель для электрического котла защищает питающий кабель от тепловой перегрузки. Причиной плавления изоляции является длительный перегрев проводов, вызванный избыточным током. Это может привести к короткому замыканию.

Как правило, предохранитель устанавливается на счетчике, на провод, ведущий к защищаемому оборудованию.

Чтобы правильно выбрать проходной выключатель с автоматом нужно подобрать сечение провода, рассчитать номинальный ток электрического котла и учесть характер использования подключаемого оборудования.

Провод

Для подключения электрического котла нужно проложить выделенный кабель. Даже, если котел мощностью до 3 кВт на 220 В, не стоит включать его в сеть через обычную розетку – вы нагрузите внутренние провода электрической разводки без особой на то надобности.

Электрическое оборудование и проборы мощностью свыше 1,5 кВт рекомендуется подключать через медный провод. Медные провода более долговечны, чем алюминиевые, и при одинаковой нагрузке вам потребуется меньший диаметр сечения.

Сечение токопроводящего провода подбирается на основании номинальной мощности подключаемого оборудования и напряжения сети. 

Сечение провода по мощности для 220 В будет более толстым, чем для напряжения 380 В с аналогичной мощностью электрического котла.

Расчет сечения провода можно сделать самостоятельно. Для упрощения задачи предлагаем итоговую таблицу сечения алюминиевых и медных жил.

Таблица сечения проводов 

 Площадь сечения жилы, мм2Медный проводАлюминиевый провод
Однофазная сеть 220 ВТрехфазная сеть 380 ВОднофазная сеть 220 ВТрехфазная сеть 380 В
Номинальный ток, АМощность, кВтНоминальный ток, АМощность, кВтНоминальный ток, АМощность, кВтНоминальный ток, АМощность, кВт
1,5194,31610,0
2,5276,02516,6204,51911,9
4388,53018,7286,32314,6
64610,34025,0368,13018,7
107015,75031,25011,23924,3
168519,07546,86013,45534,3
2511525,89056,28519,07043,7
3513530,211571,810022,48553,0
5017539,214590,513530,211068,6
7021548,2180112,316537,014087,4
9526058,222013,720048,0170106,1

Показатель номинального тока предохранителя характеризует граничное значение электрического тока в амперах, превышение которого приведет к срабатыванию выключателя. Существуют точные формулы расчета номинального тока, которые используют специалисты. Но, как правило, достаточно приближенных расчетов, чтобы выбрать нужный предохранитель.

Упрощенные формулы расчетов номинального тока

  • Для сети 220 В: I ном. = P/224 (A)
  • Для сети 380 В: I ном. = P/624 (A)

Получив значение номинального тока вашего контура, выберите ближайшее значение из стандартизированного рядя номиналов автоматических выключателей: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 или 63 А.

Таблица сечний проводов и тока предохранителя для электрокотлов по мощностям

Мощность электрического котла, кВт
Питание 220 В
Питание 380 В

Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А
Сечение медного провода, мм2
Номинальный ток, А
Ток предохранителя, А

3,0
2 × 1,5
13,9
16
4 × 1,5
4,38
6

4,5
2 × 2,5
20,1
25
4 × 1,5
7,2
10

6,0
2 × 4,0
26,8
32
4 × 2,5
9,6
10

7,5
2 × 6,0
33,5
40
4 × 2,5
12,0
16

9,0
2 × 6,0
40,2
50
4 × 4,0
14,4
16

10,5



4 × 4,0
16,9
20

12,0



4 × 6,0
19,2
20

15,0



4 × 10
24,0
25

18,0



4 × 10
28,8
32

21,0



4 × 10
33,7
40

24,0



4 × 10
38,5
40

30,0



4 × 16
48,1
50

36,0



4 × 16
57,7
63

Времятоковая характеристика автоматических выключателей

В течение нескольких миллисекунд при запуске электрического котла пусковой ток превышает номинальный в 4,5 раза (для 220 В) или в 1,5 раза для сети 380 В. Этого времени недостаточно, чтобы повредить проводку контура, поэтому такое превышение не представляет угрозы. Чтобы в это время не срабатывал автомат, нужно подобрать нужную времятоковую характеристику.

Для защиты электрических котлов выбирают чаще всего времятоковую характеристику типа С (от 5 до 10 номиналов тока), реже типа В (от 3 до 5 номинальных значений).

Полюсность автоматических выключателей

Для сети номинальной мощностью 220 В устанавливаются однополюсные или двухполюсные конструкции.

Для трехфазной сети 380 В – трехполюсные или четырехполюсные автоматы.

В электрических сетях старого традиционного типа при меняют одно- и трехполюсные автоматы.

Двух- и четырехполюсные автоматы применяют в современных сетях с разделенными проводами для ноля (N) и заземления (PE).

Сечение кабеля для автомата c16

Сечение кабеля для автомата c16 обусловлено времятоковыми характеристиками его теплового расцепителя. С одной стороны, через автомат c16 более, чем час времени может протекать ток 18,08 Ампер. Потому сечение проводника, подключаемого после автомата, должно быть не менее 2,5 мм² меди. Кабель с медными жилами сечением 2,5 мм², в не лучших для себя условиях, может длительно выдерживать протекание тока силой около 25 Ампер. Понятное дело, что это зависит от количества жил, материала изоляции и условий прокладки кабеля.

С другой стороны, через автомат c16, примерно, в течении часа может протекать ток 23,2 Ампер. Бесспорно, что такой ток при неблагоприятных обстоятельствах уже приближается к опасному для медного проводника сечением 2,5 мм² максимуму. Бесспорно, это не полезно для кабеля. Однако, кратковременно такой ток проводник выдержать сможет. Само собой разумеется, что такое повышение тока не должно быть частым явлением. Следовательно, не надо перегружать автомат и кабель подключением слишком большой нагрузки. Иначе, от постоянного перегрева кабель быстро выйдет из строя.

Несомненно, при применении алюминиевого проводника сечение жил должно быть увеличено. До и после автомата c16 сечение его должно составлять 4 мм². Но применять в быту кабели с алюминиевыми жилами не нужно. Алюминий обладает большой текучестью. Поэтому требует частого осмотра и обслуживания.  Единственное исключение провод СИП от опоры до ввода в дом.

Модульный автомат C50

В этой статье рассматривается модульный автомат C50. Модульным автомат называется  из-за того, что каждый его полюс – это отдельный стандартный модуль.  По существу, изготовление многополюсных автоматов осуществляется соединением нескольких однополюсных модулей друг с другом. Таким образом, модульный автомат отличаются от других видов автоматов методом изготовления корпуса и его сборкой. Например, автомат в литом корпусе представляет собой цельный монолитный прибор. Его нельзя разобрать на отдельные полюса. Соответственно, из нескольких однополюсных автоматов нельзя собрать автомат многополюсный.

Как правило, ширина модуля обычно 18 мм. Впрочем, у некоторых компаний производителей ширина модуля автомата может различаться. Например, у ABB ширина модуля автомата 17,5мм. А вот у Siemens модуль автомата 17,6мм.

В некоторых сериях специализированные модульные однополюсные автоматы могут быть нестандартной ширины. Однако, они все равно измеряются в стандартных модулях компании производителя. К примеру, автомат может быть шириной 0,5 модуля или 1,5 модуля.

Как обычно, с задней стороны модульного автоматического выключателя расположена защёлка. Защелка позволяет крепить автоматы на DIN рейки, расположенные в электрощите.

В принципе, серии модульных автоматических выключателей выпускают на номинальный ток до 125 ампер. В свою очередь, бытовые серии автоматов изготавливаются на ток до 63 ампер.

Номинальная отключающая способность

При коротком замыкании резко увеличивается сила тока. Электромагнитный расцепитель приводит в действие рычаги механизма. Защитный выключатель срабатывает. Обесточивание проводки происходит за 0,02 секунды, она не успевает нагреться.

Наличие дугогасительной камеры не допускает прохождение тока по плазменному каналу заряда, не дает развиться пожару. Таким образом, контакты защищены от залипания и выгорания, а время аварийного отключения сети минимальное.

Выбирая модель нужно ориентироваться на то, для каких силовых линий понадобится автомат, чтобы обесточить сеть с подключенными к ней приборами. На корпусе имеется параметр, указывающий величину тока, которую автомат способен выдержать при коротком замыкании:

  • на отходящие линии в квартирных щитках достаточно 4,5 кА;
  • входящий в щиток кабель – 6 кА;
  • для распределительных устройств на вводе электролинии в дом – 10 кА.
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации