Автоматы, или автоматические выключатели, — это устройства, пришедшие на смену всем нам хорошо знакомым пробкам. Но в отличие от пробок, разрывающих цепь при превышении определённого значения тока путём разрушения плавкой вставки, в автомате нет необратимо разрушающихся частей, и функции защиты конструктивно разделены: первая функция — это защита от сверхтоков 1000 Ам и больше (ТКЗ - токов короткого замыкания), т. е. автомат разрывает электрическую цепь при определённом значении тока КЗ в ней в диапазоне сверхтоков, вторая функция — защита от перегрузки, т. е. автомат разрывает цепь при прохождении по защищаемому участку сети токов, сила которых превышает допустимое эксплуатационное значение, но не является ТКЗ. Таким образом, автомат чётко защищает кабели и провода и от перегрузки, и от КЗ, а точнее изоляцию кабеля и провода от оплавления и разрушения. ГОСТ 30331.5-95 (МЭК 364-4-43-77) Электроустановки зданий - Часть 4 - Требования по обеспечению безопасности - Защита от сверхтока - пункт 433.1 - Устройства защиты должны отключать любой ток перегрузки, протекающий по проводникам, раньше чем такой ток мог бы вызвать повышение температуры проводников, опасное для изоляции, соединений, зажимов или среды, окружающей проводники.
Автоматы, как их чаще называют, устанавливаются на входе в дом или квартиру и располагаются в специальных боксах, металлических или пластиковых. Существует множество разновидностей ВА. Некоторые из них служат лишь в качестве выключателей цепи и предохранения сети от перегрузки. Таковы, например, старые ВА типа АЕ в черном карболитовом корпусе. В большинстве старых щитков в подъездах жилых домов стоят именно такие. Впрочем, они вполне надежны и эксплуатируются до сих пор. Современные вариации допускают дополнительные функции, например защиту от токов пониженной нагрузки. По времени срабатывания на недопустимое напряжение автоматы делятся на 3 вида: селективные, нормальные и быстродействующие. Время срабатывания нормального автомата колеблется от 0,02 до 0,1 с. В селективных ВА это время такое же. Быстродействующие ВА работают проворнее — у них данная величина составляет всего 0,005 с. Все ВА заключены в пластиковый небьющийся корпус со специальным креплением (планкой или рейкой) на задней плоскости. Устанавливать автомат на такое крепление очень легко — достаточно вставить его на рейку до щелчка. Снять можно при помощи отвертки, слегка потянув за специальное ушко сверху ВА. Это существенно облегчает задачу по установке автомата в шкафу. Внутри корпуса располагается «начинка» автомата, его главные предохранительные устройства, которых может быть 2. Речь идет об электромагнитном и тепловом расцепителях — своеобразных механизмах автоматического прерывания цепи. Биметаллическая пластина при нагревании проходящим через нее током недопустимо высокого значения распрямляется и размыкает контакты — это тепловой расцепитель. По времени срабатывания он самый медленный. Электромагнитный расцепитель работает по правилу «мертвой руки». Катушка, находящаяся в центре автомата, непрерывно поддерживается на месте стабильным напряжением. Стоит ему выскочить за номинальные пределы, как катушка буквально выскакивает со своего места, разрывая цепь. Такой способ разрыва цепи самый быстрый. У всех ВА есть контакты для присоединения подходящих и отходящих проводов.
Автоматы различают по степени чувствительности к срабатыванию отключения. В стандартных наиболее распространенных моделях чаще всего применяются ВА с пороговым значением, примерно равным 140 % от номинального. При повышении напряжения в полтора раза срабатывает электромагнитный (быстрый) расцепитель. При незначительном превышении номинального напряжения работает тепловой расцепитель. Процесс отключения при этом может растянуться на часы, что сильно зависит от температуры внешней среды. Однако автомат среагирует на изменение напряжения в любом случае. ВА различают по количеству полюсов. Что это значит? В одном автомате может быть несколько независимых друг от друга электрических линий, которые соединены между собой общим механизмом отключения. Автоматы бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными (это касается бытового применения). У ВА есть различия по другим показателям. Они отличаются по пороговой силе тока, которую пропускают через себя. Чтобы автомат мог сработать и в аварийной ситуации отключить электросеть, он должен быть настроен на определенный порог чувствительности. Такую настройку производит изготовитель, поэтому на автомате сразу пишут числовое значение данного порога. Для бытовых нужд используют автоматы с показателями номинальных токов: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 100 и 160 А. Есть автоматы со значениями и 1000, и 2600 А, но в быту они не используются. Эти цифры означают суммарную мощность всех потребителей электрического тока, которые будут подключаться к цепи, «охраняемой» автоматом. Чувствительность автомата необходимо рассчитывать не только по суммарной мощности предполагаемых энергопотребителей, но и проводке, и электромонтажным изделиям — розеткам и выключателям.
Маркировка автоматический выключателей. Буква в маркировке определяет ток срабатывания, превышающий номинальный в разы: А – в 2 - 3 раза, B – в 3 - 5 раз, C – в 5 - 10 раз, D – в 10 – 20 раз. A – наиболее чувствительный автомат. Применяются для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и защиты полупроводниковых устройств, в сетях, питающих высокоточные приборы. B – для осветительных сетей общего назначения. Рекомендован для ветхой проводки. C – для осветительных цепей и электроустановок с умеренными пусковыми токами (двигателей и трансформаторов), для розеточных цепей. D – для цепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также защиты электродвигателей с большими пусковыми токами, для ввода в квартиры, для подключения мощных двигателей в промышленности.
Класс токоограничения автоматического выключателя. Под прямоугольником с обозначением предельной коммутационной способностью нарисована маленькая квадратная рамка с цифрами 2 или 3 – это обозначение класса токоограничения. Характеристика токоограничения показывает, с какой скоростью происходит гашение электрической дуги при размыкании контактов во время короткого замыкания. Существует три класса токоограничения. Наиболее высокий 3-ий класс при котором гашения дуги происходит за 3-6 миллисекунд (0,003-0,006 секунды), 2-ой класс за 10 миллисекунд (0,01 секунды), а на 1-класс ограничения не установлены и на корпус не наносятся, ясно только что гашение длится более 10 миллисекунд. Но 1-его класса ни у кого из производителей автоматов не встречается уже давно. Так что выключатель без обозначения токоограничения, соответственно 1-го класса будет скорее всего типом какой то устаревшей модели.
Максимальные значения номинального тока автоматических выключателей для медных кабелей, чаще всего применяемые в быту.
| Номинальный ток АВ | Сечение кабеля |
|---|---|
| 16 Ам | 1,5 мм2 |
| 25 Ам | 2,5 мм2 |
| 32 Ам | 4,0 мм2 |
| 40 Ам | 6,0 мм2 |
| 50 Ам | 10 мм2 |
| 63 Ам | 16 мм2 |
Выбранный номинальный ток автомата не должен превышать соответствующее значение из таблицы.