Категории автоматических выключателей: a, b, c и d

Предупреждение перегрузки от работы потребителей

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля.

Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель. Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии.

Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Например, при заклинивании подшипника электродвигателя, ток в обмотке резко увеличивается, но не до значений короткого замыкания. Если автомат среагирует быстро, то обмотка не успеет оплавиться, что спасет двигатель от дорогостоящей процедуры перемотки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Если количество установленных в распределительный щит групповых автоматов велико, то их необходимо подписать и пронумеровать. Иначе можно запутаться

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 – 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Это очень мало относительно общего потребления. При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях.

Поэтому чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность установки выключателя с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:

• Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
• Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
• Духовка, мощностью 3,5 кВт;
• При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

На кухне постоянное подключение к электричеству должно быть у холодильного оборудования и плиты. Если существует риск превышения силы тока, то одновременную работу остальных устройств можно исключить, выделив для них всего две розетки

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Единственный нюанс заключается в возможности увеличения напряжения до 230 В, что разрешено нормативными документами. В частности ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) определяет стандартное напряжение равным 230 В с возможностью использования 220 В.

Сейчас в большинство сетей электричество подают напряжение 220 В. Если же параметр тока приведен к международному стандарту 230 В, то можно пересчитать номиналы в соответствии с этим значением.

Для чего необходима маркировка

Для квалифицированного электрика лицевая панель автомата как открытая книга – за пару минут он может узнать о приборе все, от производителя до значения номинального тока. Опытный монтажник легко различает устройства, абсолютно одинаковые с точки зрения обывателя.

Владелец жилья, незнакомый с тонкостями электромонтажного ремесла, также может разобраться в информации, представленной изготовителем.

С помощью специальных обозначений, расположенных на передней панели, можно отличить автомат от УЗО, узнать его основные технические характеристики и выяснить, в какой последовательности подключаются провода.

Чтобы уточнить данные о конкретном устройстве, достаточно распахнуть дверку металлического шкафа, в котором установлены приборы учета и защиты: все обозначения находятся на виду

Информация об отдельном автоматическом выключателе может потребоваться, если:

• необходимо произвести замену устройства;
• следует подобрать новый автомат в связи с появлением дополнительного контура;
• требуется сравнить номинальную токовую нагрузку линии и выключателя;
• нужно найти причину аварийного отключения и др.

Некоторые символы становятся понятны интуитивно, для расшифровки других необходимы определенные знания. Если вы задумали самостоятельно произвести замену проводки или подключить автоматический выключатель, информацию о приборах лучше изучить заранее.

Принцип работы дифавтоматов АВВ

На лицевой стороне электроаппарата имеется схема его устройства (см. рис. 1). На ней видно, что помимо электромагнитной и тепловой защиты, у прибора также имеется дифференциальный трансформатор тока (ДТТ). С его помощью при возникновении утечки (например, при пробое на корпус) производится отключение электролинии.

Рисунок 1. Схема устройства дифавтомата АВВ и его размеры

Обозначения:

1. Электромагнитный и тепловой расцепитель;
2. ДТТ.

Принцип работы ДДТ продемонстрирован на рисунке 2.

Рис 2. Принцип действия выключателя дифференциального тока

Обозначения:

• А – дифтрансформатор;
• В – пороговое устройство;
• С – исполнительное устройство;
• D – кнопка включения цепи тестирования;
• E – контакты силового выключателя;
• F – контакт для отключения цепи тестирования;
• Rt – сопротивление тестовой цепи;
• 1, 2 и N – клеммы дифатомата.

При нормальном режиме работы устройства через первичные обмотки ДТТ протекают встречные токи i1 и i2, с равным абсолютным значением. Соответственно, величина их векторной суммы будет равна нулю. При таком условии возникшие в сердечнике магнитные потоки будут направлены навстречу друг к другу и взаимно компенсироваться, то есть их суммарное значение также будет равно нулю. Следовательно, подключенный к вторичной обмотке расцепитель не инициируется, и автомат остается включенным.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Автоматы для квартиры

Автоматический выключатель как часть домашней электросети обеспечивает:

• удобство ручного соединения цепи подключения с источником питания;
• качественное проведение токов при рабочей нагрузке;
• защитное выключение в случае аварийной ситуации.

Оптимальная величина тока срабатывания переключателя – на 10-15 % меньше тока основной сети.

Типы АВ для помещений

В дом или квартиру монтируют одно из устройств:

• установочные – пластмассовый диэлектрический корпус предотвращает случайное касание к узлам под напряжением, доступ влаги и мусора;
• универсальные – можно ставить вне щитка в защитные короба;
• быстродействующие – отключаются за 5 мс;
• небыстродействующие – срабатывают за 10-100 мс;
• селективные – переключатель с регулировкой времени срабатывания.

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.

Вы здесь

Выбор автоматического выключателя

Выбор автоматического выключателя проводят по его основным характеристикам:

Автомат c16 – схема подключения

Как подключить автомат, сверху или снизу? По определению, питающий проводник подключается к неподвижному контакту автомата. Скорее всего, это означает подключение сверху. Но могут быть и исключения. Другими словами, нужно всегда смотреть схему подключения, нанесенную на корпус автомата.

Так, цифра 1 на схеме показывает, куда подключается вход первого фазного проводника. Цифра 2 показывает выход первого фазного проводника. Соответственно, 3 – вход, 4 – выход у двухполюсного автомата. Цифры 5 – вход, 6 – выход у трехполюсного; 7 – вход, 8 – выход у четырехполюсного.

В случае, если кроме цифр на схеме и (или) на контактах есть обозначение буквы N, то на эти контакты подключается нулевой проводник. Когда обозначения буквы N нет, то нулевой проводник подключается на контакты, обозначенные наибольшими цифрами. Если фазные проводники подключаются сверху, то и нулевой проводник подключается сверху же. С другой стороны, если фазные проводники подключаются снизу, то нулевой, соответственно, снизу.

Без всякого сомнения, автомат c16 очень редко используется в быту в качестве вводного. Однако, бывают и такие варианты требований от электроснабжающих организаций. На выше расположенной схеме показано использование однополюсного автоматического выключателя C16 в качестве вводного автомата. Безусловно, при таком подключении невозможно соблюсти селективность даже по тепловому расцепителю. Значит, при любой аварийной ситуации скорее всего будет отключатся вводный автомат или оба автомата вместе.

На данной схеме показано применение автомата c16 для отдельной цепи

Стоит обратить внимание, что вводной автомат должен быть минимум на два номинала больше нижестоящего автомата, для селективности по тепловой нагрузке

Как рассчитать неустойку по договору

Как выбрать автомат по величине силы тока

Мы уже знаем, что через этот выключатель будет протекать весь электроток для питания объекта. По закону Ома ясно, что нагрузка должна суммироваться исходя из всех потребителей в доме (квартире). Вычислить это значение довольно просто.

Конечно, вы можете одновременно включить бойлер, электродуховку, кондиционер и утюг. Но для такого «праздника жизни» потребуется мощная электропроводка. Да и технические условия под такую входную мощность обойдутся существенно дороже. У энергоснабжающих организаций, тарифы за согласование подключения растут в линейной зависимости от количества киловатт.

Для типовой квартиры можно предположить одновременную работу холодильника, телевизора, компьютера, кондиционера. В дополнение к ним допустимо включить один из мощных приборов: бойлер, духовку или утюг. То есть, суммарная мощность электроприборов не превысит 3 кВт. Освещение в расчет не берем, сегодня в каждом жилище установлены экономные лампы.

Обычно, для запаса по мощности (возможны форс-мажорные обстоятельства), к расчетам добавляют 20–30%. Если вы забудете выключить бойлер, и начнете пользоваться утюгом при работающем кондиционере, не придется бежать к электрощитку для восстановления энергоснабжения. Получается: 4 кВт делим на 220 В (по закону Ома), потребляемый ток 18 А. Ближайший защитный автомат номиналом 20 А.

Маркировка есть в паспорте изделия, и обязательно на корпусе.

При более точном подборе устройства, особенно при использовании совместно с нестандартной нагрузкой (двигатели или другая нагрузка со значительными пусковыми токами) необходимо делать выбор не только по номинальному току, но и времятоковой характеристике.

Например, вводной автомат, приведенный ниже на картинке имеет номинальный ток 16А и характеристику типа «C» (разновидность «C» хорошо подходит для обычной стандартной нагрузки — наших квартир).

Подробнее о времятоковой характеристике расскажем далее.

Более высокие токи нас не интересуют, это превышает мощность 15 кВт. Такое подключение в квартиру вам никто не согласует. Обычно квартирный ввод ограничен автоматами с оком срабатывания порядка 32 А.

Для частного дома показатели могут быть выше. В расчет идет увеличенная жилая площадь, наличие хозяйственных построек с энергоснабжением, гараж, мастерская, мощные электроинструменты. Вводный автомат для подачи питания в частный дом обычно имеет ток срабатывания 50 А или 63 А.

Одно, двх, трех, или четерыхполюсный модульный автомат выбирается исходя из того, какое количество фаз требуется отключать.

• 1, 2 полюса в случае однофазной цепи. (220V)
• 3 полюса в случае трехфазной сети.
• 4 полюса, в случае трехфазной сети, если требуется при срабатывании выключателя, также обеспечить разрыв нулевого провода.

Отключающая способность определяет, какой максимальный ток автоматический выключатель гарантированно разомкнет как минимум 1 раз. Данный параметр строго уникален для каждого потребителя и определяется максмально возможным током, в случае замыкания на коротко, без нагрузки, и в идеале, рассчитывается для каждого случая индивидуально. Но руководствуясь многолетним опытом эксплуатации существуют общепринятые стандарты:

• для домашнего применения 4500 Ампер
• для офисных зданий 6000 Ампер, 
• для промышленного применения 10 000 Ампер. 

Кривая отключения определяет, во сколько раз ток должен превысить номинальный, чтобы сработала мгновенная, электромагнитная защита. 

• B рекомендуется для защиты цепей освещения и нагревательных элементов (3-5 значений номинального тока для автоматического выключателя)
• C рекомендуется для комбинированной нагрузки, свет+обогрев+бытовая техника(5-8 номиналов автоматического выключателя)
• D рекомендуется для высокоиндуктивной нагрузки, применяемой в промышленности (более 10 номиналов)

Возможность установки дополнительного оборудования говорит о том, что конструкцией предусмотрена возможность установки различных устройств, контакты состояния, аварийные контакты, расцепители напряжения, независимые расцепители, устройства повторного взведения, мотор-редукторы и прочие устройства применяемые, как правило, в промышленности в составе систем диспетчеризации.