Почему срабатывают автоматические выключатели

Почему срабатывают автоматические выключатели

Основные неисправности автоматических выключателей, их причины возникновения и способы устранения. Что делать, если автомат не включается или выбивает.

Если в квартире погас свет, отключились розетки, или перестала работать электроплита, то любой мало-мальски знакомый с электротехникой человек идет на площадку проверять в электрощите состояние автоматических выключателей. Чаще всего, устранение неисправности сводится к повторному включению автомата.

Факт срабатывания современного модульного автоматического выключателя определяется легко: ручка находится в положении «вниз», на ней отчетливо виден круглый знак – «ноль». Для включения достаточно повернуть эту ручку вверх, тогда появится горизонтальная черта, и можно будет считать, что миссия выполнена.

Многие квартиры на постсоветском пространстве оборудованы щитками с автоматами немного другого образца. Автоматические выключатели серии АЕ и им подобные имеют немного большие габариты, крепятся к основанию длинными винтами и обладают неприятным свойством: при срабатывании их ручка остается в прежнем, верхнем положении. Это затрудняет поиск сработавшего автомата, который необходимо выключить и снова включить, чтобы вновь подать напряжение.

Но все это, по большому счету, мелочи. Сработавший автомат говорит о какой-то неисправности, а нам надо разобраться, о какой именно.

Как работает автоматический выключатель?

В режиме штатной работы через автомат протекает ток, меньший или равный номинальному значению. Питающее напряжение от внешней сети подается на верхнюю клемму, соединенную с неподвижным контактом. С неподвижного контакта ток поступает на замкнутый с ним подвижный контакт, а от него, через гибкий медный проводник – на катушку соленоида. После соленоида ток подается на тепловой расцепитель и уже после него – на нижнюю клемму, с подключенной к ней сетью нагрузки.

В аварийных режимах автоматический выключатель отключает защищаемую цепь за счет срабатывания механизма свободного расцепления, приводимого в действие тепловым или электромагнитным расцепителем. Причиной такого срабатывания является перегрузка или короткое замыкание.

Тепловой расцепитель – это биметаллическая пластина, состоящая из двух слоев сплавов с различными коэффициентами термического расширения. При прохождении электрического тока пластина нагревается и изгибается в сторону слоя с меньшим коэффициентом термического расширения. При превышении заданного значения силы тока, изгиб пластины достигает величины, достаточной для приведения в действие механизма расцепления, и цепь размыкается, отсекая защищаемую нагрузку.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида с подвижным стальным сердечником, удерживаемым пружиной. При превышении заданного значения тока, по закону электромагнитной индукции в катушке наводится электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается внутрь катушки соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и вызывает срабатывание механизма расцепления. В нормальном режиме работы в катушке также наводится магнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.

Как работает автомат в режиме перегрузки

Режим перегрузки возникает, когда ток в подключенной к автомату цепи превышает номинальное значение, на которое рассчитан автоматический выключатель. При этом повышенный ток, проходящий через тепловой расцепитель, вызывает повышение температуры биметаллической пластины и, соответственно, увеличение ее изгиба вплоть до срабатывания механизма расцепления. Автомат отключается и размыкает цепь.

Срабатывание тепловой защиты не происходит мгновенно, поскольку на разогрев биметаллической пластины потребуется некоторое время. Это время может варьироваться в зависимости от величины превышения номинального значения тока от нескольких секунд до часа.

Такая задержка позволяет избежать отключения питания при случайных и непродолжительных повышениях тока в цепи (например, при включении электродвигателей которые имеют большие пусковые токи).

Минимальное значение тока, при котором должен сработать тепловой расцепитель, устанавливается при помощи регулировочного винта на заводе-изготовителе. Обычно это значение в 1,13-1,45 раз превышает номинал, указанный на маркировке автомата.

На величину тока, при котором сработает тепловая защита, влияет и температура окружающей среды. В жарком помещении биметаллическая пластина прогреется и изогнется до срабатывания при меньшем токе. А в помещениях с низкими температурами ток, при котором сработает тепловой расцепитель, может оказаться выше допустимого.

Причиной перегрузки сети является подключение к ней потребителей, суммарная мощность которых превышает расчетную мощность защищаемой сети. Одновременное включение различных видов мощной бытовой техники (кондиционер, электрическая плита, стиральная и посудомоечная машина, утюг, электрочайник и т.д.) – вполне может привести к срабатыванию теплового расцепителя.

В этом случае определитесь, какие из потребителей можно отключить. И не спешите снова включать автомат. Вы все равно не сможете взвести его в рабочее положение, пока он не остынет, а биметаллическая пластина расцепителя не вернется в свое исходное состояние. Теперь вы знаете как работает автоматический выключатель при перегрузках

Как работает автомат в режиме короткого замыкания

В случае короткого замыкания принцип работы автоматического выключателя иной. При коротком замыкании ток в цепи резко и многократно возрастает до значений, способных расплавить проводку, а точнее изоляцию электропроводки. Для того чтобы предотвратить такое развитие событий необходимо мгновенно разорвать цепь. Электромагнитный расцепитель именно так и срабатывает.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку соленоида, внутри которой расположен стальной сердечник, удерживаемый в фиксированном положении пружиной.

Многократное возрастание тока в обмотке соленоида, происходящее при коротком замыкании в цепи, приводит к пропорциональному возрастанию магнитного потока, под действием которого сердечник втягивается в катушку соленоида, преодолевая сопротивление пружины, и нажимает на спусковую планку механизма расцепления. Силовые контакты автомата размыкаются, прерывая питание аварийного участка цепи.

Таким образом, срабатывание электромагнитного расцепителя защищает от возгорания и разрушения электропроводку, замкнувший электроприбор и сам автомат. Время его срабатывания составляет порядка 0,02 секунды, и электропроводка не успевает разогреться до опасных температур.

В момент размыкания силовых контактов автомата, когда по ним проходит большой ток, между ними возникает электрическая дуга, температура которой может достигать 3000 градусов.

Чтобы защитить контакты и другие детали автомата от разрушительного воздействия этой дуги, в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера. Дугогасительная камера представляет собой решетку из набора металлических пластин, которые изолированы друг от друга.

Дуга возникает в месте размыкания контакта, а затем один ее конец движется вместе с подвижным контактом, а второй скользит сначала по неподвижному контакту, а потом по соединенному с ним проводнику, ведущему к задней стенке дугогасительной камеры.

Там она делится (дробится) на пластинах дугогасительной камеры, слабеет и гаснет. В нижней части автомата предусмотрены специальные отверстия для отвода газов, образующихся при горении дуги.

В случае отключения автомата при срабатывании электромагнитного расцепителя, вы не сможете пользоваться электричеством до тех пор пока не найдете и не устраните причину короткого замыкания. Вероятнее всего причина в неисправности одного из потребителей.

Отключите все потребители и попробуйте включить автомат. Если вам это удалось и автомат не выбивает, значит, действительно – виноват один из потребителей и вам осталось выяснить какой именно. Если же автомат и с отключенными потребителями снова выбивает, значит все гораздо сложнее, и мы имеем дело с пробоем изоляции проводки. Придется искать, где это произошло.

Вот таков принцип работы автоматического выключателя в условиях различных аварийных ситуаций.

Если отключение автоматического выключателя стало для вас постоянной проблемой, не пытайтесь решить ее установкой автомата с большим номинальным током.

Автоматы устанавливаются с учетом сечения вашей проводки, и, значит, больший ток в вашей сети просто не допускается. Найти решение проблемы можно только после полного обследования системы электроснабжения вашего жилища профессионалами.

Как выбрать автомат для электропроводки

Для того чтобы правильно выбрать автоматический выключатель, нужно прикинуть максимально допустимую токовую нагрузку сети (суммировать все приборы). Номинал автомата (цифра после буквы) не должен превышать этого значения.

Для обычной квартиры, где нет «серьезных» потребителей питания типа кондиционера, водонагревателя, подойдет автомат класса B. Такая сеть считается слабонагруженной. Ставить высоконагруженный автомат (класса D) для сети, которая питает лампочки опасно. Он не будет воспринимать скачки напряжения в ней как вредные и может пропустить даже короткое замыкание.

Слабонагруженный прибор в сети с большой нагрузкой в штатном режиме наоборот, будет срабатывать не по делу и часто.

Да, чуть не пропустили: автоматы различаются по количеству фаз (полюсов). Число полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.В квартиру можно также поставить один входной выключатель класса C и по одному однофазному для обеспечения отдельных участков (кухня, комната, отдельно на кондиционер, если предусмотрен). Если нет желания все усложнять, в двухкомнатной квартире можно вполне обойтись одним автоматическим выключателем B с номиналом 16.

Мы почти разобрались, как выбрать автоматический выключатель по току и мощности. Но, если учесть только нагрузку потребителей, можно нарваться на неприятности. Выбор автомата напрямую зависит от типа проводки, кабеля. На слабой проводке мощный автомат при перегрузках не справится со своими задачами. То есть всегда нужно принимать во внимание сечение провода и его пропускную способность.

В домах до 2001-2003 годов с большой долей вероятности будет алюминиевая проводка в однослойной изоляции. Скорее всего, она свое уже отслужила (номинально она может выдержать 20 лет при идеальных условиях, без перегрузок). Ставить на нее новый автомат, учитывая лишь суммарную мощность потребителей, категорически не рекомендуется. Автомат часто срабатывать перестанет, а проблема перегрева останется.

Варианта, по сути, два:

• Менять проводку на медную.
• К мощным потребителям (стиральная машина, бойлер, кондиционер) провести отдельную линию от щитка и поставить на нее отдельный автомат.

Медный провод пропускает больший ток, чем алюминиевый. Но и здесь важно, кроме материала, учитывать его сечение. Оно дает понять, сколько ампер можно пропустить через кабель, не опасаясь повреждения и перегрева.

• Алюминиевый провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами до 16-24 А.
• Медный провод сечением 2,5 мм2 безопасно работает с токами 21-30 А.

Это означает, что при нагрузке в 23 А, автомат с номиналом 16 А обесточит проводку через минуту. Вполне достаточно, чтобы медный провод не перегрелся. Если поставить автомат 25 А, до отключения кабель будет пропускать ток за пределами своей нормальной нагрузки, он перегреется, изоляция быстрее износится, розетка со временем перегорит. Для алюминиевой проводки, соответственно, эти значения ниже.

Для простоты понимания предлагаем таблицу выбора автоматического выключателя, исходя из сечения кабеля.

Последний совет: на своей безопасности не следует экономить. Лучше брать автоматы в специализированных магазинах, выбирать производителей с проверенной репутацией. Менеджеры на месте ответят на вопросы, которые мы могли упустить в этой статье.

Автоматический выключатель распознает такие ситуации, и, в зависимости от силы тока и продолжительности его воздействия, отрабатывает тем либо иным образом. Эта взаимосвязь и называется время токовой характеристикой. Она обозначается рядом с номинальным током автомата, и маркируется буквами латинского алфавита. В бытовых сериях выпускаются модульные автоматы с B, C характеристикой, реже с D. Существуют также характеристики A, K и Z.

График зависимости времени срабатывания автомата от кратности его номинального тока

Отключающая способность

Этот параметр означает максимальную силу тока, при которой срабатывает автоматический выключатель и дифференциальный автомат. Единица измерения – килоамперы (кА). При превышении этого показателя корректная работа автоматики не гарантируется.

Для грамотного выбора устройства по отключающей способности необходимо учитывать максимально возможный ток при коротком замыкании. В старых постройках используются приборы на 4.5 кА либо 6 кА. Для квартиры в новых домах стоит выбрать защитную автоматику на 10 кА.

Важно: несмотря на похожую единицу измерения и одинаковые числовые значения, номинальный ток и отключающая способность – совершенно разные показатели!

Как выбрать автоматический фидерный выключатель (видео)

Как вывод, можно отметить, что трудно в наши ни представить безопасную работу электросети, даже домашней, без такого устройства, как автоматический фидерный выключатель. Этот небольшой аппарат полностью защищает сеть от перегрузок и коротких замыканий. Автомат может иметь несколько видов защиты, в домашних условиях достаточно двух основных – температурный и магнитный. Первый важен при большинстве возникающих перегрузок, второй тип срабатывает быстрее и спасает сеть в случае короткого замыкания. При покупке автоматического выключателя следует обратить внимание на ряд моментов. Прежде всего важно купить оригинальное устройство от проверенного производителя, который дорожит репутацией. Надежный автомат готов к работе на протяжении многих лет и современные модели позволяют не только пользоваться функцией автоматического отключения света, но и в нужный момент обесточить квартиру от электричества, например при ремонтных работах. Самым популярным автоматом можно назвать модель c45n, которая широко используется для защиты домашних электросетей. Устройство рассчитано на 6000 операций и отлично справляется с большинством типом угроз.

Функции автоматического выключателя

Защитные устройства предназначены для выполнения следующих основных задач:

• Коммутация электроцепи (возможность отключения защищаемого участка при возникновении неполадок с питанием).
• Обесточивание вверенной цепи при возникновении в ней токов КЗ.
• Защита линии от перегрузок при прохождении сквозь аппарат тока чрезмерной величины (такое бывает, когда суммарная мощность приборов превышает максимально допустимую).

Говоря кратко, АВ одновременно осуществляют защитную и управляющую функцию.

Как работает автоматический выключатель?

Автоматический выключатель или «автомат» предназначен для защиты электрических цепей от пагубных последствий повышенных и сверхвысоких токов, вызванных разными причинами и по сути является предохранителем многоразового действия. В исправной электрической цепи протекает электрический ток, прямо пропорциональный мощности нагрузки подключенной к этой цепи, максимальное значение этого тока рассчитывается заранее путем суммирования нагрузок и исходя из полученных результатов выбирается автоматический выключатель, номинальный ток которого максимально близок к полученному значению. Таким образом, любое превышение тока в защищаемой цепи сверх номинального тока автомата, является свидетельством неисправности самой цепи или подключенных к ней нагрузок и влечет за собой опасные последствия от которых и защищает автоматический выключатель, своевременно отключая неисправную цепь.

Неисправности в электрических цепях являются, как правило, следствием либо короткого замыкания, например из-за пробоя изоляции электропроводки, либо постепенного повышения тока по причине неисправности изоляции проводов или какого-либо из электроприборов подключенных к цепи. Современный автоматический выключатель способен защитить и от первого и от второго. Так как ток короткого замыкания и постепенно увеличивающийся ток являются с точки зрения физики и электротехники событиями с разной природой, для их своевременного обнаружения в конструкции автоматического выключателя предусмотрены два устройства:

• Тепловой расцепитель — специальное устройство, размещенное в корпусе автомата и имеющее в своем составе биметаллическую пластину, пропускающую через себя ток. Протекание через пластину тока превышающего номинальный ток автомата, сопровождается ее нагревом и последующим изгибанием, что и приводит в действие механизм расцепителя. Как правило, ток срабатывания теплового расцепителя не должен превышать 0,45 от номинального значения тока (In), указанного на корпусе автомата. Время срабатывания теплового расцепителя зависит от того насколько быстро растет значение тока.

• Электромагнитный расцепитель – специальное устройство, размещенное в корпусе автомата и предназначенное для защиты цепи от токов короткого замыкания. Устройство электромагнитного расцепителя представляет из себя соленоид с мощной катушкой, протекая через которую, ток короткого замыкания вызывает втягивание сердечника, приводящего в действие механизм расцепителя. Срабатывает магнитный расцепитель мгновенно, в течение долей секунд. Ток короткого замыкания при котором срабатывает электромагнитный расцепитель, превышает номинальный ток автомата в 2-20 раз, в зависимости от типа автоматического выключателя.

Основные характеристики автоматических выключателей:

• In — номинальный ток. Величина, использующаяся для определения тока мгновенного расцепления при коротком замыкании и указывающая максимальное значение тока при его тепловом воздействии.

• Ue – номинальное рабочее напряжение. Напряжение, при котором производитель гарантирует работоспособность аппарата защиты в пределах заданных характеристик.

• Im – ток срабатывания электромагнитного расцепителя. Ток, который автоматический выключатель «распознает» как ток короткого замыкания и отключает нагрузку. По току срабатывания электромагнитного расцепителя автоматы делятся на несколько типов, которые имеют обозначения: A, B, C, D. При этом, индекс A означает что автомат сработает при токах короткого замыкания, превышающих номинальный в 2-3 раза, то есть от 2In до 3In; B – от 3In до 5In; C- от 5In до 10In, D – от 10In до 20In. Например, обозначение на корпусе автомата C25, говорит о том, что он отключит нагрузку при наличии в его цепи тока короткого замыкания от 125 А до 250 А.

• Icu – отключающая способность. Максимальный ток короткого замыкания, при котором аппарат защиты способен отключить нагрузку и остаться после этого в исправном состоянии. Измеряется в кило-Амперах (кА).

• Наши услуги
  • Монтаж электрики
  • Установка генераторов
  • Сборка электрошкафов
  • Установка стабилизаторов
  • Проектирование
  • Охранная сигнализация
  • Пожарная сигнализация
  • Пожаротушение
  • Видеонаблюдение
  • Автоматизация
  • Дистанционное управл.
• Цены
  • Монтаж электрики
    • В 1- комнатной квартире
    • В 2-х комнатной квартире
    • В 3-х комнатной квартире
    • В нежилом помещении
    • Уравнивание потенциалов
  • Установка генераторов
    • С бензиновым двигателем
    • С дизельным двигателем
    • С газовым двигателем
    • Установка шкафа АВР
  • Сборка электрошкафов
    • Шкаф АВР 1 фаза
    • Шкаф АВР 3 фазы
    • Шкаф учета
    • Шкаф учета с диф защитой
    • Распределительный шкаф
    • Шкаф управления
  • Установка стабилизаторов
    • Релейного
    • Электромеханического
    • Тиристорного
  • Охранная сигнализация
    • Проводная
    • Беспроводная
  • Пожарная сигнализация
    • Проводная
    • Беспроводная
  • Пожаротушение
    • Порошковое тушение
  • Видеонаблюдение
    • Локальное HD
    • Удаленное HD
    • Удаленное FULL HD
  • Дистанционное управл.
    • Шлагбаумом
    • Сауной
    • Поливом
    • Воротами
    • Отоплением
• Как заказать
• Наши работы
• Статьи
  • О монтаже электрики
  • Как выбрать генератор
  • Типы электрошкафов
  • Как выбрать стабилизатор
  • Зачем нужен проект
  • Охранные системы
  • Пожарная сигнализация
  • Автоматическое тушение
  • О видеонаблюдении
  • Автоматизация
  • Дистанционное управл.
• О нас
  • Лицензия МЧС
• Ликбез
  • Что такое электричество?
  • Электрический ток
  • Переменный электр. ток
  • Постоянный электр. ток
  • Проводники и диэлектрики
  • Выработка электрчества
  • Как работает автомат?
  • Как работает УЗО?
  • Дифф. автомат
• Контакты

Электроспектр © 2021. Все права защищены.

Ограничитель импульсного перенапряжения

Прибор для защиты от импульсных перенапряжений. Устройство применяется в однофазных или трехфазных сетях переменного тока, защищая внутренние распределительные сети и электрооборудование жилых и коммерческих объектов от резких перепадов напряжения из-за попадания молнии или в следствии технических причин.

Варисторы оборудования поглощают импульсную энергию, распределяя её в окружающем пространстве в виде тепла. Благодаря такому преобразованию скачки напряжения не смогут негативно отразиться на электроустановках.

Область применения

Основное назначение автоматических трёхполюсных выключателей – защита электрических линий от перегрузок и КЗ, а также трёхфазного электрооборудования. Массовое применение автоматы нашли на производстве, где используются различные станки и прочее оборудование с электроприводом.

В бытовых электросетях выключатели применяются реже, так как в основном используется однофазная сеть. Но если кто-то пользуется трёхфазной сетью, то для защиты проводки целесообразно применять трёхполюсные выключатели модульной конструкции. Такие устройства компактные, надёжные, имеют удобное крепление.