Главная / Справочники

Как правильно выбрать автомат электрической защиты

Необходимость защиты нагрузки

 Правила «Устройства электроустановок» требуют обязательной защиты нагрузок во всех цепях промышленной и бытовой электросети. Их соблюдение в интересах, прежде всего, самого потребителя. В случае аварии будет разрушен только предохранитель.

 Аварии могут происходить по причине коротких замыканий или внезапных скачков напряжения в сети. В обоих случаях возрастает ток в цепи. Можно различать два аварийных режима работы электрических цепей: перегрузка и короткое замыкание. Для перегрузки характерно превышение потребляемого тока на десятки процентов. В случае короткого замыкания ток возрастает в сотни раз. Последний вид аварий наиболее опасен, а в промышленной электросети развивается молниеносно.

 При перегрузках причиной может служить неисправность оборудования или повышение напряжения в сети. Если ток длительное время превышает номинальный для той цепи, в которой он идет, то это приводит к ускоренному старению изоляции и подгоранию клемм. При коротких замыканиях и отсутствии защиты (соединении «напрямую»), провода стремительно разогреваются до температуры возгорания изоляции. Возникает пожар со всеми его последствиями: задымление, опасность выхода из-под контроля и т. д.

 Устройства защиты (автоматы)

 Тепловая защита осуществляется с целью избежания перегрузок. С помощью классических плавких предохранителей (вставок) это удается плохо. Они довольно терпимо относятся к перегрузкам, а если уменьшить их номинал (максимальный рабочий ток), выходят из строя неоправданно часто. В автоматических выключателях используется тепловое реле – биметаллическая пластина, которая деформируется от нагревания, вызванного током, превышающим номинальный. Этот изгиб воздействует на спусковое устройство размыкателя.

 Защита от коротких замыканий требует немедленного срабатывания. Инерция тепловой защиты в этом случае недопустима. Поэтому для защиты от коротких замыканий (КЗ) используется электромагнитное реле, также встроенное в корпус автомата. Это несколько витков толстой медной изолированной проволоки со стальным подвижным сердечником в центре. Сердечник механически воздействует на спусковой механизм. При КЗ возникают токи очень большой силы, и подвижный сердечник мгновенно ударяет в спусковое устройство.

 Помимо теплового и электромагнитного реле, в корпусе автомата установлены посеребренные контакты, которые размыкаются в камере с дугогасящими пластинами. Автоматы могут размыкать одну фазу, быть сдвоенными или трехфазными.

Выбор и установка автомата

 Если имеется возможность, лучше приобретать автоматы зарубежного производства. Это вопрос качества, а цена почти та же, что у российских производителей. Настоящий автомат ABB или Schneider Electric узнается даже по корпусу без заусенцев, а его подвижные части не «ходят ходуном».

 Перед выбором автомата нужно определиться с потребляемым током. Ток можно найти, зная напряжение и мощность нагрузки. Например, напряжение 220 В и мощность защищаемого устройства (циркулярной пилы) 2500 Вт. Это дает ток P/U = 2500/220 = 11,4 A. Ближайший ток из стандартного ряда – 16 А. Но это еще не все. Нужно иметь в виду, что пусковой ток асинхронного двигателя в 5 – 7 раз больше номинального.

Длится это недолго, но вполне может вызвать защиту по короткому замыканию. Поэтому нужно выбирать автомат с буквами K или D. Это означает, что ток срабатывания электромагнитного расцепителя в 10 – 14 раз больше теплового. Если выбрать автомат с буквой C, то его может иногда «выбивать» при включении циркулярки – его соответствующая кратность 5-10. Если же взять автомат с буквой B или L, то его будет выбивать при включении практически всегда – у обеих ток электромагнитного расцепителя превышает ток теплового всего в 3 – 5 раз.

 В то же время не будет хорошей идеей рассуждать так: «Берем автомат B, у которого защита от КЗ срабатывает при 7х12 А. Это будет автомат с номинальным током 7х12/5 = 16,8 А. Ближайший на 20 А.» По пусковому току автомат выключаться не будет, но он может подвести с тепловой перегрузкой, и мотор придется отдавать в перемотку.

 Проще всего защищать так называемую активную нагрузку (нагрузку без реактивных сопротивлений) – лампы накаливания и ТЭН'ы. У этих приборов ток изменяется в процессе включения незначительно. Для них как раз подойдут автоматы B и L. Электромоторы и трансформаторы содержат стальной сердечник, начальное перемагничивание которого и приводит к броску тока.

 Монтаж автоматов, которые выпускаются в настоящее время, производится на т. н. DIN-рейку. (DIN – немецкий аналог российских и советских ГОСТ, но лучше сказать наоборот). Рейка очень удобна при установке различных приборов в электрощитах и вытеснила прочие способы монтажа. Автомат просто защелкивается на ней, и можно монтировать провода. Для снятия автомата с DIN-рейки достаточно оттянуть отверткой специальную петлю на корпусе автомата.

Перейти в раздел Электромонтажные работы