Избор на прекъсвач: видове и характеристики на електрически прекъсвачи

Със сигурност много от нас са се чудили защо прекъсвачите толкова бързо заменят остарелите предпазители от електрическите вериги? Дейността по внедряването им е обоснована с редица много убедителни аргументи, сред които и възможността за закупуване на този вид защита, която идеално отговаря на време-токовите данни на конкретни видове електрообзавеждане.

Съмнявате се от коя машина се нуждаете и не знаете как да я изберете правилно? Ние ще ви помогнем да намерите правилното решение - статията разглежда класификацията на тези устройства. Както и важни характеристики, на които трябва да обърнете голямо внимание при избора на прекъсвач.

За да ви улесни разбирането на машините, материалът на статията е допълнен с визуални снимки и полезни видео препоръки от експерти.

Класификация на прекъсвачите

Машината почти мигновено изключва поверената й линия, което елиминира повредата на кабелите и оборудването, захранвано от мрежата. След приключване на изключването разклонението може да бъде рестартирано незабавно, без да се сменя предпазното устройство.

Обикновено верижни прекъсвачи избрани по четири ключови параметъра - номинална изключвателна способност, брой полюси, време-токова характеристика, номинален работен ток.

Според номиналната мощност на прекъсване

Тази характеристика показва допустимия ток на късо съединение (късо съединение), при който превключвателят ще се задейства и, отваряйки веригата, ще дезактивира окабеляването и свързаните към него устройства.

Според този параметър има три вида машини - 4,5 kA, 6 kA, 10 kA.

1. Автомати за 4,5 kA (4500 A) обикновено се използва за предотвратяване на повреда на електропроводи на частни жилищни имоти. Съпротивлението на окабеляването от подстанцията до късото съединение е приблизително 0,05 Ohm, което дава максимален ток от около 500 A.
2. 6 kA (6000 A) устройства се използват за защита от късо съединение в жилищния сектор и обществени места, където съпротивлението на линията може да достигне 0,04 Ohm, което увеличава вероятността от късо съединение до 5,5 kA.
3. Превключватели 10 kA (10000 A) използвани за защита на промишлени електрически инсталации. Токове до 10 000 A могат да възникнат в къса електрическа верига, разположена близо до подстанция.

Преди да изберете оптималната модификация на прекъсвача, е важно да разберете дали са възможни токове на късо съединение над 4,5 kA или 6 kA?

Номиналната мощност на прекъсване е посочена в документацията на превключвателя и върху кутията под формата на код - 4500A, 600A, 10000A или 4.5kA, 6kA, 10kA. На предната страна на устройството има информация за производителя, модела, номиналното напрежение, състоящо се от време-токови характеристики, работен ток

Машината се изключва, когато зададените стойности са късо съединение. Най-често превключвателите на модификация 6000 A се използват за битови нужди.

Моделите 4500 A практически не се използват за защита на съвременните електрически мрежи, а в някои страни използването им е забранено.

Ако се интересувате как правилно да конвертирате ампера във ватове, препоръчваме ви да се запознаете с представения материал в следващата статия.

При автоматично регистриране на късо съединение изключването се извършва от електромагнитна бобина (ситуация А). Когато номиналните токове са превишени, мрежата се отваря от биметална плоча (ситуация B)

Задачата на прекъсвача е да предпазва окабеляването (не оборудването и потребителите) от късо съединение и от топене на изолацията, когато токовете надхвърлят номиналните стойности.

По брой полюси

Тази характеристика показва максималния възможен брой проводници, които могат да бъдат свързани към AV за защита на мрежата.

Те се изключват при възникване на авария (при надвишаване на допустимия ток или превишаване на нивото на кривата време-ток).

Тази характеристика показва максималния възможен брой проводници, които могат да бъдат свързани към AV за защита на мрежата. Те се изключват при възникване на авария (при надвишаване на допустимия ток или превишаване на нивото на кривата време-ток).

Еднополюсни прекъсвачи

Еднополюсен тип ключ е най-простата модификация на машината. Предназначен е за защита на отделни вериги, както и на монофазни, двуфазни, трифазни електрически инсталации. Възможно е да се свържат 2 проводника към дизайна на превключвателя - захранващ проводник и изходящ проводник.

Функциите на устройство от този клас включват само защита на проводника от пожар. Неутралът на самото окабеляване е поставен на нулевата шина, като по този начин се заобикаля машината, а заземителният проводник е свързан отделно в заземителната шина.

Свързването на еднополюсен АБ се осъществява с едножилен проводник, но понякога се използват двужилни кабели. Захранването е свързано в горната част на машината, а защитената линия в долната част, което улеснява монтажа. Монтажът се извършва на 18 mm din шина

Еднополюсният прекъсвач не изпълнява функцията на входен прекъсвач, тъй като когато е принуден да се изключи, фазовата линия се прекъсва и неутралът е свързан към източника на напрежение, което не осигурява 100% гаранция на защита.

Двуполюсни прекъсвачи

Когато е необходимо напълно да се изключи електрическата мрежа от напрежение, се използва двуполюсен прекъсвач.

Използва се като въвеждащ, когато по време на късо съединение или повреда в мрежата всички електрически кабели се изключват едновременно. Това дава възможност да се извършват навременни ремонти и модернизация на вериги абсолютно безопасно.

Двуполюсните прекъсвачи се използват в случаите, когато е необходим отделен ключ за еднофазен електрически уред, например бойлер, котел, металорежеща машина.

Свързването на двуполюсен прекъсвач взема предвид електрическата защитна верига с помощта на 1- или 2-жилен проводник (броят на проводниците зависи от електрическата схема). Монтажът се извършва на DIN шина 36 мм

Машината е свързана към защитеното устройство с помощта на 4 проводника, два от които са захранващи проводници (единият от тях е директно свързан към мрежата, а вторият захранва захранването с джъмпер) и два са изходящи проводници, които изискват защита и могат да бъде 1-, 2-, 3-жилен.

Триполюсни прекъсвачи

За защита на трифазна 3- или 4-проводна мрежа се използват триполюсни прекъсвачи. Подходящи са за свързване звезда (средният проводник е оставен незащитен, а фазовите проводници са свързани към полюсите) или тип триъгълник (с липсващ централен проводник).

При авария на една от линиите, другите две се изключват независимо.

Свързването на триполюсен АБ се осъществява с 1-, 2-, 3-проводни проводници. Монтажът изисква 54 mm широка DIN шина.

Триполюсният ключ служи като входен и общ ключ за всички видове трифазни товари. Модификацията често се използва в индустрията за осигуряване на ток към електрически двигатели.

Към модела са свързани до 6 проводника, 3 от които са фазови проводници на трифазна електрическа мрежа. Останалите 3 са защитени. Те представляват три монофазни или едно трифазно окабеляване.

Четириполюсни прекъсвачи

За защита на три- или четирифазна електрическа мрежа, например, мощен двигател, свързан по принципа на "звездата" с премахната нулева точка, се използва четириполюсен прекъсвач. Използва се като входен ключ за трифазна четирипроводна мрежа.

Четириполюсният ключ е свързан с помощта на 1-, 2-, 3-, 4-жилен проводник, схемата зависи от вида на връзката, корпусът е монтиран на DIN шина с ширина 73 mm

Към корпуса на машината е възможно да се свържат осем проводника, три от които са фазови проводници на електрическата мрежа (+ една нула) и четири изходящи проводника (3 фази + 1 нула).

Монофазните консуматори се захранват с напрежение 220 V, което може да се получи като се вземе една от фазите и неутралния проводник (неутрала) на електрическата мрежа. Тоест, в този случай, в допълнение към трите фази на електрическата мрежа, има още един проводник - неутрален, следователно, за защита и превключване на такава електрическа мрежа са инсталирани четириполюсни прекъсвачи, които прекъсват и четирите проводника .

Според характеристиката време-ток

АВ може да има същия показател номинална мощност на натоварване, но характеристиките на консумацията на електроенергия на устройствата може да са различни.

Консумацията на енергия може да е неравномерна и да варира в зависимост от вида и натоварването, както и кога устройството е включено, изключено или работи непрекъснато.

Колебанията в консумацията на енергия могат да бъдат доста значителни и обхватът на техните промени може да бъде широк. Това води до изключване на машината поради превишаване на номиналния ток, което се счита за фалшиво изключване на мрежата.

За да се елиминира възможността за неправилно функциониране на предпазител по време на неаварийни стандартни промени (увеличаване на тока, промяна на мощността), се използват прекъсвачи с определени характеристики време-ток (TCC).

Това ви позволява да управлявате прекъсвачи със същите параметри на тока с произволни допустими натоварвания без фалшиво изключване.

VTX показва след колко време ще работи превключвателят и какви показатели за съотношението на силата на тока и постоянния ток на машината ще бъдат в този случай.

Характеристики на машини с характеристика B

Машина с посочената характеристика се изключва в рамките на 5-20 секунди. Текущият индикатор е 3-5 номинални тока на машината. Тези модификации се използват за защита на вериги, които захранват стандартни домакински уреди.

Най-често моделът се използва за защита на окабеляването на апартаменти и частни къщи.

Характеристика C - принципи на работа

Машината с номенклатурно обозначение С се изключва за 1-10 секунди при 5-10 номинални тока.

Превключвателите от тази група се използват във всички области - в бита, строителството, индустрията, но те са най-търсени в областта на електрическата защита на апартаменти, къщи и жилищни помещения.

Работа на превключватели с характеристика D

Машините от клас D се използват в промишлеността и са представени от триполюсни и четириполюсни модификации. Използват се за защита на мощни електродвигатели и различни 3-фазни устройства.

Времето за реакция на AV е 1-10 секунди при кратно на тока 10-14, което позволява ефективното му използване за защита на различни кабели.

Долната част на графиката показва кратното на номиналните стойности на тока, а вертикалната линия показва времето за изключване. За характеристика B изключването настъпва, когато ефективният ток надвиши номиналния ток 3-5 пъти, за C - 5-10 пъти, за D - 10-14 пъти

Мощните индустриални двигатели работят изключително с двигатели с характеристика D.

Може също да ви е интересно да прочетете маркировка на прекъсвачи в другата ни статия.

Според номиналния работен ток

Има общо 12 модификации на машини, които се различават по номинален работен ток – 1А, 2А, 3А, 6А, 10А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А.Параметърът отговаря за скоростта на работа на машината, когато ефективният ток надвишава номиналната стойност.

Таблицата илюстрира максималната мощност на всяка модификация на машината въз основа на схемата на свързване и мрежовото напрежение. Максималната мощност на прекъсвача се получава, когато товарът е свързан в конфигурация триъгълник

Изборът на превключвател според определената характеристика се извършва, като се вземе предвид мощността на електрическото окабеляване, допустимият ток, който окабеляването може да издържи в нормален режим. Ако текущата стойност е неизвестна, тя се определя с помощта на формули, като се използват данни за напречното сечение на проводника, неговия материал и метод на монтаж.

Автоматични машини 1A, 2A, 3A се използват за защита на вериги с ниски токове. Те са подходящи за осигуряване на електричество на малък брой устройства, например лампа или полилей, хладилник с ниска мощност и други устройства, чиято обща мощност не надвишава възможностите на машината.

Превключвателят 3A се използва ефективно в индустрията, ако е свързан трифазен тип триъгълник.

Превключватели 6A, 10A, 16A могат да се използват за захранване на отделни електрически вериги, малки стаи или апартаменти.

Тези модели се използват в промишлеността, те се използват за захранване на електрически двигатели, соленоиди, нагреватели и автоматични заваръчни машини, свързани с отделна линия.

Три- и четириполюсни прекъсвачи 16А се използват като входни прекъсвачи за трифазна верига на захранване. При производството се предпочитат устройства с D-образна крива.

Прекъсвачи 20A, 25A, 32A се използват за защита на окабеляването на модерни апартаменти, те са в състояние да осигурят електричество на перални машини, нагреватели, електрически сушилни и друго оборудване с висока мощност.Модел 25А се използва като въвеждаща машина.

Превключватели 40A, 50A, 63A принадлежат към класа на устройствата с висока мощност. Използват се за захранване с електричество на мощно енергийно оборудване в бита, промишлеността и гражданското строителство.

Избор и изчисляване на прекъсвачи

Познавайки характеристиките на AB, можете да определите коя машина е подходяща за определена цел. Но преди да изберете оптималния модел, е необходимо да направите някои изчисления, с които можете точно да определите параметрите на желаното устройство.

Стъпка №1 - определяне на мощността на машината

При избора на машина е важно да се вземе предвид общата мощност на свързаните устройства.

Например, имате нужда от автоматична машина за свързване на кухненски уреди към захранването. Да кажем, че кафемашина (1000 W), хладилник (500 W), фурна (2000 W), микровълнова фурна (2000 W) и електрическа кана (1000 W) ще бъдат свързани към контакта. Общата мощност ще бъде равна на 1000+500+2000+2000+1000=6500 (W) или 6,5 kV.

Таблицата показва номиналната мощност на някои домакински уреди, необходима за работата им. Съгласно нормативните данни се избира напречното сечение на захранващия проводник за тяхното захранване и прекъсвача за защита на окабеляването.

Ако погледнете таблицата на прекъсвачите по мощност на свързване, вземете предвид, че стандартното напрежение на окабеляването в домашни условия е 220 V, тогава е подходящ еднополюсен или двуполюсен прекъсвач 32A с обща мощност 7 kW операция.

Трябва да се отбележи, че може да е необходима повече консумация на енергия, тъй като по време на работа може да се наложи да свържете други електрически уреди, които първоначално не са били взети под внимание.За да се предвиди тази ситуация, при изчисленията на общото потребление се използва коефициент на умножение.

Да кажем, че чрез добавяне на допълнително електрическо оборудване е необходимо да се увеличи мощността с 1,5 kW. След това трябва да вземете коефициента 1,5 и да го умножите по получената изчислена мощност.

При изчисленията понякога е препоръчително да се използва фактор на намаление. Използва се, когато е невъзможно едновременното използване на няколко устройства.

Да приемем, че общата мощност на кабелите за кухнята е 3,1 kW. Тогава коефициентът на намаление е 1, тъй като се взема предвид минималният брой устройства, свързани едновременно.

Ако едно от устройствата не може да бъде свързано с други, тогава коефициентът на намаляване се взема по-малък от единица.

Стъпка #2 - изчисляване на номиналната мощност на машината

Номиналната мощност е мощността, при която окабеляването не се изключва.

Изчислява се по формулата:

M = N * CT * cos(φ),

Където

• М – мощност (Watt);
• н – мрежово напрежение (волта);
• СВ – силата на тока, който може да премине през машината (ампер);
• cos(φ) – стойността на косинуса на ъгъла, който приема стойността на ъгъла на изместване между фазите и напрежението.

Стойността на косинуса обикновено е равна на 1, тъй като практически няма промяна между фазите на тока и напрежението.

От формулата изразяваме ST:

CT=M/N,

Вече сме определили мощността, а мрежовото напрежение обикновено е 220 волта.

Ако общата мощност е 3,1 kW, тогава:

CT = 3100/220 = 14.

Полученият ток ще бъде 14 A.

За изчисления с трифазен товар се използва същата формула, но се вземат предвид ъгловите измествания, които могат да достигнат големи стойности. Обикновено те са посочени на свързаното оборудване.

Стъпка #3 - Изчислете номиналния ток

Можете да изчислите номиналния ток, като използвате документацията за окабеляване, но ако не е налична, тогава се определя въз основа на характеристиките на проводника.

За изчисленията са необходими следните данни:

• квадрат напречно сечение на проводника;
• материал, използван за сърцевините (мед или алуминий);
• метод на полагане.

В домашни условия окабеляването обикновено се намира в стената.

За да изчислите площта на напречното сечение, ще ви трябва микрометър или дебеломер. Необходимо е да се измери само проводимата сърцевина, а не проводникът и изолацията

След като направихме необходимите измервания, изчисляваме площта на напречното сечение:

S = 0,785 * D * D,

Където

• д е диаметърът на проводника (mm);
• С — площ на напречното сечение на проводника (mm²).

След това използваме таблицата по-долу.

Определяйки от какъв материал са направени сърцевините на проводника и изчислявайки площта на напречното сечение, можете да определите индикаторите за ток и мощност, които електрическото окабеляване може да издържи. Дадени данни за окабеляване скрито в стената

Като се вземат предвид получените данни, ние избираме работния ток на машината, както и нейната номинална стойност. Той трябва да бъде равен или по-малък от работния ток. В някои случаи е допустимо да се използват машини с мощност, надвишаваща ефективния ток на окабеляването.

Стъпка #4 - определяне на време-токовата характеристика

За да се определи правилно VTX, е необходимо да се вземат предвид стартовите токове на свързаните товари.

Необходимите данни можете да намерите в таблицата по-долу.

Таблицата показва някои видове електрически устройства, както и кратността на пусковия ток и продължителността на импулса в секунди

Според таблицата можете да определите силата на тока (в ампери), когато устройството е включено, както и периода, след който отново ще се появи максималният ток.

Например, ако вземете електрическа месомелачка с мощност 1,5 kW, изчислете работния ток за нея от таблиците (ще бъде 6,81 A) и, като вземете предвид кратното на стартовия ток (до 7 пъти) , получаваме текущата стойност 6,81*7=48 (A).

Ток с такава сила протича на интервали от 1-3 секунди. Като се имат предвид графиките на VTK за клас B, можете да видите, че ако има претоварване, прекъсвачът ще се задейства в първите секунди след стартиране на месомелачката.

Очевидно е, че кратността на това устройство съответства на клас C, така че трябва да се използва автоматична машина с характеристика C, за да се осигури работата на електрическа месомелачка.

За битови нужди обикновено се използват превключватели, които отговарят на характеристики B и C. В промишлеността, за оборудване с големи множество токове (двигатели, захранващи устройства и др.), Създава се ток до 10 пъти, така че е препоръчително да се използва D-модификации на устройството.

Трябва обаче да се вземе предвид мощността на такива устройства, както и продължителността на стартовия ток.

Автономните автоматични превключватели се различават от конвенционалните по това, че са инсталирани в отделни разпределителни табла.

Функциите на устройството включват защита на веригата от неочаквани пренапрежения и прекъсвания на захранването в цялата или определена част от мрежата.

Изводи и полезно видео по темата

Изборът на AV според характеристиката на тока и пример за изчисляване на тока са обсъдени в следния видеоклип:

Изчисляването на номиналния ток на AV е демонстрирано в следния видеоклип:

Машините се монтират на входа на къща или апартамент. Намират се в издръжливи пластмасови кутии. Наличието на AV в електрическата верига на дома е гаранция за безопасност. Устройствата позволяват своевременно изключване на електропровода, ако мрежовите параметри превишат определен праг.

Като вземете предвид основните характеристики на прекъсвачите, както и правите правилните изчисления, можете да направите правилния избор на това устройство и неговата инсталация.

Ако имате познания или опит в извършването на електрически работи, моля, споделете го с нашите читатели. Оставете вашите коментари относно избора на прекъсвач и нюансите на инсталирането му в коментарите по-долу.