Расчет и выбор аппаратов защиты электрических сетей

Для защиты электрических приборов и электропроводки от аварийных ситуаций, таких как короткое замыкание, повышенная нагрузка и перенапряжение, необходимо использовать специальные защитные аппараты: выключатели автоматические, устройства защитного отключения, выключатели дифференциальные, устройства защиты от индуктивных перенапряжений и аппараты защиты от перенапряжения, они основные функции защиты человека и электропроводки в жилых домах.

Содержание:

• Выключатель автоматический (ВА)
• Принцип работы теплового и электромагнитного расцепителя
• Основные постулаты при выборе ВА для бытового потребителя

Выключатель автоматический (ВА)

Расчет и выбор аппаратов защиты является основой в проектировании электроснабжения частного дома. Основная их функция, это защита от сверх токов короткого замыкания (КЗ) и при включении повышенной нагрузки. От КЗ предусмотрен электромагнитный расцепитель, от повышенной мощности предназначен тепловой расцепитель.

Когда потребитель выбирает ВА, то он должен знать, что у каждого электрического прибора есть пусковой ток. Это электрический ток, который больше номинального (рабочего) на определенную величину. Данная величина может превышать в 3, 5 или 7 раз номинальный ток электроприбора. Время прохождения пускового тока несколько миллисекунд. Но и этого времени хватит, что бы электромагнитный расцепитель сработал и ВА отключил электрическую сеть. По этой причине автоматические выключатели разделили на несколько типов в зависимости от величин пусковых токов.

• Тип В – (от 3 – 5) In, где In номинальный (рабочий) ток электрического прибора.
• Тип С – (5 – 10) In
• Тип D – (10 – 20) In

К примеру, необходимо установить ВА для асинхронного двигателя. У некоторых типов пусковой ток равен 6 In, значит выбираем ВА, а тип его В и так далее.

При выборе автоматов по типу, то есть по пусковому току необходимо учесть некоторые нюансы. Так автоматы АВВ классифицируются согласно МЭК 60947 – 2 (международный стандарт), где класс К (8 – 14) In, а класс Z (2 – 4) In.

Принцип работы теплового и электромагнитного расцепителя

Рис.1

Корпус ВА (1) выполняют из диэлектрического материала, как и рукоятка (2), которая служит для его включения. Фиксатор (3) предназначен для крепления на DIN-рейку при наличии обыкновенной отвертки (отгибаешь его и устанавливаешь или снимаешь ВА). Биметаллическая пластина (6) основной элемент ВА при защите от повышенной нагрузки. Суть ее в том, что она выполнена из особого сплава и имеет особые физико-технические характеристики и при прохождении через нее тока, который больше рабочего (номинального) тока, она изгибается. В результате данного изгиба она воздействует на элемент (7) и ВА отключает электрическую сеть. Это действия теплового расцепителя.

Если в электрической сети появились сверх токи (КЗ), то они проходят через соленоид (9), он втягивает сердечник и происходит отключение ВА. Это действия электромагнитного расцепителя.

Основные постулаты при выборе ВА для бытового потребителя

• Когда потребитель покупает в магазине автоматический выключатель, в первую очередь он должен знать длительно допустимый ток кабеля, который он будет защищать.
• При выборе аппаратов защиты (ВА) по тепловому расцепителю необходимо учитывать ток не отключения 1.13 In. Даже если нагрузка превышает номинальный ток в 1.11 раза, то тепловой расцепитель не сработает, а при длительном воздействии данного тока на провод это может привести к нежелательным последствиям.
• Коэффициент 1.45 относительно номинального тока учитывает, когда отключится автоматический выключатель. Для ВА это время примерно через 1 час, но это зависит от многих факторов, внешняя среда, завод изготовитель, количество автоматов, которые расположены. А в это время изоляция кабеля может плавиться. Учитываете этот коэффициент при выборе ВА по номинальному току относительно длительно допустимого тока отходящего кабеля.

По количеству полюсов ВА делятся на одно, двух, трех и четырех полюсные. Так же выбирают ВА по степени защиты, количество контактов, виду установки, наличию токоограничения и так далее.

Номинальные токи автоматических выключателей находятся на наружной панели. Основная линейка для бытовых ВА 6.3, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 63 А есть и больше.