Блог › Как работает автоматический выключатель

Сравнительно мало людей в современном мире могут обходиться без использования электрических приборов. Это касается не только различных производств, но и повседневного быта. Значительно расширяют человеческие возможности и берут на себя рутинную домашнюю работу такие привычные сегодня устройства, как холодильник, пылесос, утюг, стиральная машина и т. д., не говоря уже об осветительных приборах, скрашивающих человечеству темное время суток.

Все это работает благодаря присутствию в жилищах электросети. Но, как известно, она несет в себе и потенциальную угрозу безопасности. Снизить риск причинения ущерба имуществу и урона здоровью помогает внесение в схему подключения сети дома пары дополнительных приборов. Неприятности с внешней части должны сглаживаться автоматом защиты от перенапряжения, в то время как для решения внутридомовых (внутриквартирных) проблем требуется автомат защиты, предохраняющий от известных воздействий.

Работа последнего заключается в свободном пропускании тока. Но это – только при условии нормального функционирования сети. В случае же начала протекания в ней определенных процессов, он проявляет свое защитное свойство. Обесточивание электросети происходит в следующих ситуациях:

Короткое замыкание.
Достижение предельной нагрузки.
Возникновение тока утечки.

При последнем отключение возможно лишь при наличии современного оборудования – УЗО или дифавтомата. Впрочем, теперь это не такая уж редкость. Помимо перечисленных обстоятельств, при наличии которых исправный прибор обеспечивает отключение сети автоматически, обычно существует возможность ручного размыкания ее пользователем (например, для безопасного выполнения ремонтных работ, внесения изменений в схему подключения и т. п.).

Классификация

Обратив взор на витрины магазинов электротоваров, можно наблюдать великое множество разновидностей рассматриваемых приборов. Все защитные устройства сети по ключевым отличиям условно подразделяются на несколько групп. Это:

Изделия однократного применения (плавкие предохранители), выполняющие функцию защиты от коротких замыканий и перегрузок путем «самоуничтожения»;
Приборы, обеспечивающие защиту от коротких замыканий и перегрузок, но уже многоразового использования (электромеханические);
Лишь с недавних пор вносимые в схему подключения домашних сетей изделия, реагирующие на ток утечки (так называемые УЗО);
Дифференциальные автовыключатели (дифавтоматы), представляющие собой автомат защиты с интегрированным УЗО.

Постепенно на смену когда-то широко применявшимся плавким предохранителям пришли (по крайней мере, в жилых домах) электромеханические защитники сетей. До недавнего времени эти последние оставались основными приборами, используемыми в данной области. Такие изделия классифицируются по многим конструктивным особенностям в соответствии с ГОСТ 9098–78 (см. таблицу).

Показатель, характеристика	Значение, описание
1 Назначение	1.1 Защита при перегрузках и коротких замыканиях, а также нечастые (от 6 до 30 в сутки) оперативные включения и отключения электрических цепей (кроме пуска и защиты электродвигателей)
1 Назначение	1.2 Пуск, защита и отключение электродвигателей
2 Род тока главной цепи	2.1 Постоянный
	2.2 Переменный
	2.3 Постоянный и переменный
3 Число полюсов главной цепи	3.1 Один
	3.2 Два
	3.3 Три
	3.4 Четыре
4 Наличие токоограничения	4.1 С токоограничением
4 Наличие токоограничения	4.2 Без токоограничения
5 Виды расцепителей	5.1 Максимальный расцепитель тока
	5.2 Независимый расцепитель
	5.3 Минимальный или нулевой расцепитель напряжения
6 Характеристика выдержки времени максимальных расцепителей тока	6.1 Отсутствие выдержки времени
	6.2 Выдержка времени, независимая от тока
	6.3 Выдержка времени, обратно зависимая от тока
	6.4 Выдержка времени, сочетающая указанные характеристики
7 Наличие свободных контактов	7.1 С контактами
7 Наличие свободных контактов	7.2 Без контактов
8 Способ присоединения внешних проводников	8.1 Заднее
	8.2 Переднее
	8.3 Комбинированное
	8.4 Универсальное
9 Вид привода	9.1 Ручной
9 Вид привода	9.2 Двигательный
10 Степень защиты оболочки	Согласно ГОСТ 14255–69. Предпочтительные степени: IP00, IP20, IP30, IP54
11 Способ установки	11.1 Стационарный
	11.2 Выдвижной

Подобный прибор хорошо защитит вашу электросеть от случайного или преднамеренного короткого замыкания, а также от перегрузки, если вы, к примеру, решите запитать через одну розетку одновременно утюг, холодильник и стиральную машину.

Однако, в определенных обстоятельствах он бессилен. Скажем, если вследствие повреждения изоляции вашей любимой стиральной машины часть тока начнет «утекать» на ее корпус, и при прикосновении к нему вас станет немного «потряхивать», данный защитный прибор не сработает.

Предупреждая такие случаи, производители более-менее сложных бытовых электрических устройств помещают соответствующие предостережения и требования к схеме подключения в эксплуатационных документах. В частности, в инструкции к любой стиральной машине (если вести речь о достаточно современных экземплярах) сказано о недопустимости ее использования без защитного заземления, об обязательности организации электропитания от отдельной линии, оснащенной УЗО (либо оборудования специальной розетки с автоматом защиты) и т. п.

Отсюда становится понятно, что схема подключения домашней сети, кроме устройств предохранения ее самой от перегрузки и короткого замыкания, должна включать оберегающие человека от поражения током и предотвращающие угрозу пожара из-за нарушения изоляции приборы. Таковыми являются: УЗО, устанавливаемое в дополнение к защитному автомату, и дифференциальный выключатель (дифавтомат).

При расчете схемы подключения конкретной сети, упомянутые приборы подбираются по нескольким количественным характеристикам. ГОСТ Р 50345–2010 устанавливает правила маркирования данных изделий, ряды стандартных значений основных показателей, конструктивные и многие др. требования. Из интересных для потребителя характеристик можно выделить следующие:

номинальный ток;
ток мгновенного расцепления;
дифференциальный ток отключения (для УЗО и дифавтоматов).

Номинальный ток определяет допустимую нагрузку на электропроводку, превышения которой требуется избегать. При выборе прибора по этому показателю должны учитываться два момента. Во-первых, следует рассчитать суммарный ток всех устройств-потребителей на данной линии. К примеру, если от нее будут запитываться посудомоечная и стиральная машины, на 10 А каждая, и кофе-машина на 2 А, то общая нагрузка составит 22 А. Во-вторых, для собственно электропроводки также существует ограничение по току, за превышением которого последует перегревание кабелей.

Значение номинального тока защитного автомата, с одной стороны, должно быть не менее тока суммарной нагрузки, а с другой – не более, чем способны выдержать применяемые провода. Как итог, в нашем случае с кофе-, посудомоечной и стиральной машинами подходящим будет являться устройство на 25 А.

Из сказанного можно заключить, что подбор защитных автоматов и сечений соединительных проводов для схемы подключения конкретного дома (или квартиры) следует вести совместно. Здесь принято дробление на группы, представляющие собой параллельно запитанные от вводного щита линии. Одна из них может охватывать все устройства освещения, другая – розетки в гостиной, третья – кухонное оборудование (посудомоечную машину, кофемолку, СВЧ-печь), четвертая – устройства в ванной (фен, электробритву, стиральную машину) и т. д.

Таким образом, при условии правильного подбора сечения проводов и защитного устройства (где-то достаточно простого автомата, где-то обязательно наличие дифференциального) на каждую ветвь, достигается их сбалансированность и надежность системы электроснабжения в целом.

По току мгновенного расцепления все защитное оборудование делится на типы A…D (в СНГ – без A). Каждая буква подразумевает определенное соотношение между действующим током в сети и номинальным, при котором прибор срабатывает на отключение. Эти кратности таковы:

A – 2–3;
B – 3–5;
C – 5–10;
D – 10–20.

Применительно к бытовым электроприборам подходящими являются автоматы типов B (устройства освещения и обогрева) и C (изделия с электродвигателями).

Принцип работы

Разобраться с устройством рассматриваемых приборов удобнее всего на примере дифавтомата. Как отмечалось, его отличием от остальных является предохранение и от коротких замыканий, и от перегрузок, и от тока утечки. Т. е. это автомат защиты, вобравший в себя все актуальные для современной сети функции.

Внешне дифференциальный автовыключатель ничем не примечателен: корпус из диэлектрика с защелкой для монтажа на DIN-рейку. Прибор, предназначенный для бытового применения (220 В), выпускается двухполюсным. Он имеет две пары клемм (сверху и снизу) для подсоединения фазного и нулевого проводов от централизованного (локального) источника питания и таких же, но идущих к нагрузке, соответственно. Промышленный вариант (380 В) выпускается четырехполюсным (три фазы и ноль).

Схема дифавтомата включает последовательно соединенные:

Автоматический выключатель.
Блок дифференциальной защиты.

Первый, в свою очередь, также имеет в составе два элемента. Один из них – тепловой расцепитель. Он обеспечивает защиту от перегрузки. Другой – электромагнитный расцепитель. Последний срабатывает в случае короткого замыкания.

Если чуть глубже вникнуть в конструкцию, то суть такова:

При достижении определенной нагрузки температура биметаллической пластины повышается до уровня, вызывающего ее деформацию. Сохранение такого положения в течение нескольких секунд задействует расцепляющий механизм, который обесточивает сеть;
Короткое замыкание вызывает резкое повышение тока, отчего соленоид за доли секунды воздействует на расцепляющий механизм через сердечник.

Электрическая дуга нейтрализуется специально для этого предназначенной гасительной камерой.

Блоком дифзащиты является дифференциальный трансформатор. Через одну из двух его обмоток пропускаются сетевые проводники. Роль второй – регулирующая. Пока в сети все в порядке, токи, текущие в фазном и нулевом проводниках, равны. Результирующий магнитный поток в обмотке – нулевой. При появлении «утечки» баланс смещается: через фазный провод начинает протекать больший ток.

Результирующий магнитный поток в обмотке также становится отличным от нуля. В свою очередь, это приводит к появлению тока уже в регулирующей обмотке. При достижении им порогового значения (оно обычно маркируется на корпусе прибора, как и др. основные характеристики) задействуется механизм расцепления.

Некоторые изготовители оснащают дифавтоматы специальными индикаторами, чтобы пользователь мог точно установить причину срабатывания защиты. При отсутствии же таковых нельзя определить, что именно не в порядке (произошло короткое замыкание, перегрузка или утечка). Проверка работоспособности дифференциального блока может осуществляться нажатием специальной кнопки для тестирования. Это искусственно создает «утечку», на которую реагирует автомат в случае исправности.

Предохраняя свою домашнюю электросеть от известных стихийных бедствий, обязательно оснастите ее автоматом защиты от перепадов напряжения. Но не забудьте и про угрозы, таящиеся внутри нее самой. Комплексная защита прибавит вам уверенности в безопасности собственной и своего имущества.

Для защиты электропроводки в квартирах и частных домах от короткого замыкания и токовой перегрузки практически всегда используют электрические автоматические выключатели модульной конструкции. Они компактны, легко монтируются и заменяются, в случае необходимости, этим и объясняется их широкое применение в быту.
На вид автомат (АВ) представляет собой корпус из термостойкой пластмассы. На лицевой поверхности расположена рукоятка (флажок) включения и выключения, на тыльной стороне - фиксатор-защелка для крепления на DIN-рейке, а сверху и снизу - металлические винтовые клеммы.
В данной статье рассмотрим , устанавливаемого в наших квартирах и домах.

Принцип работы автоматического выключателя

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 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.

Принцип работы автомата в режиме перегрузки цепи

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 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

Работа выключателя во время 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 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.

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.

В электропроводке квартиры или дома обязательно имеется элемент, который называется автоматическим выключателем, или, чаще, автоматом.

Такой прибор предназначен для автоматической защиты электрической сети от неприятностей, которые могут возникнуть при перегрузке или коротком замыкании. Кроме того, с его помощью можно вручную включать и выключать электрическую цепь.

Существует много различных конструкций автоматов, которые предназначены для защиты электросетей как индивидуальных квартир или домов, так и промышленных предприятий или торговых залов.

Автоматические выключатели определяются номинальным током и группой. В зависимости от этих характеристик автоматы защиты делятся на 3 группы – В, С и D. В бытовых электросетях обычно используются устройства типа С, в которых ток мгновенного выключения лежит в пределах от 5 до 10 значений номинального тока. Далее будут рассмотрены автоматы типа С модульного вида.

В состав автомата защиты от короткого замыкания входят и перегрузки электросети следующие блоки:

корпус;
механизм управления;
устройство коммутации;
расцепители;
дугогасительная камера.

Корпус устройства представляет собой пластмассовую коробку, размеры которой стандартизированы. На передней стороне имеется рычаг для включения и выключения автомата, сзади имеется защелка для крепления на DIN-планке, а сверху и снизу – клеммы для подключения проводов.

Одной из отличительных характеристик электрического автомата есть механизм управления, который предназначен для ручного включения и выключения. Он состоит из рукоятки или кнопок.

Устройство коммутации – это набор силовых и вспомогательных контактов. Эти контакты могут быть подвижными или неподвижными.

Расцепители — устройства, предназначенные для размыкания электроцепи в случае, если ток в цепи превышает заданные значения. В автомате имеются электромагнитный и тепловой расцепители. Электромагнитный — это катушка индуктивности с металлическим сердечником, связанным системой рычагов с подвижным силовым контактом автомата. В тепловом — используется биметаллическая пластина, которая под действием протекающего по ней тока изгибается и через рычаги воздействует на подвижной контакт автомата.

Перед эксплуатацией устройства необходимо сделать проверку действия расцепителей автоматических выключателей.

Для ослабления воздействия дуги, которая возникает при размыкании силовых контактов, в автомате предусмотрена специальная камера, состоящая из металлических пластин. Электрическая дуга, попадающая в эту камеру, разбивается пластинами на несколько частей и гасится.

Принцип работы автомата при перегрузке

При включении в цепь питания слишком большого числа потребителей электроэнергии в цепи может появиться ток, величина которого может превышать максимальную для данной электросети величину. На практике это может возникнуть, например, когда в квартире включаются стиральная машина, утюг, чайник, бойлер, и другие мощные потребители электроэнергии.

В случае, когда фактический ток цепи превышает номинальный у автомата, в последнем срабатывает тепловой расцепитель.

Состоящая из двух слоев металлов биметаллическая пластина при прохождении через нее тока нагревается. Под действием тепла эта пластина изгибается, воздействует на подвижный контакт автомата и размыкает цепь.

Перед тем, необходимо определиться с нагрузкой и типом проводки, для которой устанавливается защита. В результате этого обозначается требуемая полюсность автомата.

Правильную установку автоматического выключателя нужно делать согласно соответствующих схем подключения. О нюансах этого процесса можно прочитать .

Величина тока срабатывания теплового расцеплителя обычно больше номинального тока автоматического выключателя на 13-45%. Эта величина может меняться с помощью регулировочного винта при заводской регулировке в довольно широких пределах. Временная задержка выключения автомата при перегрузке необходима для того, чтобы не было лишних отключений при непродолжительном увеличении тока, что, например, бывает при пуске .

Действие устройства при коротком замыкании цепи

При появлении в цепи короткого замыкания происходит быстрое и резкое увеличение тока во всей сети, в том числе — в катушке электромагнитного расцепителя. Под действием резко возросшего электромагнитного поля происходит втягивание сердечника внутрь катушки. Находящийся на сердечнике рычаг воздействует на подвижный силовой контакт, отключает его от неподвижного контакта и размыкает электрическую цепь.

Воздействие токов короткого замыкания может пагубно сказаться на состоянии подключенных приборов, проводки и даже вызвать пожар. Для уменьшения воздействия таких токов время срабатывания расцепителя должно быть минимальным. Современные автоматы при воздействии токов короткого замыкания срабатывают за время не более 0,02 секунды.

Повторное включение автомата — что необходимо сделать?

При срабатывании автомата из-за перегрузки повторное включение цепи возможно только после остывания биметаллической пластины. В этом случае перед тем, как повторно включить автоматический выключатель, необходимо проанализировать нагрузку цепи и постараться ее уменьшить путем отключения лишних приборов.блока питания на 12 Вольт, который можно купить или собрать самостоятельно. Как с помощью LED освещения украсить свой автомобиль — .

Выводы:

Для защиты электрической цепи от перегрузки и короткого замыкания применяется автоматический выключатель.
В автомате размыкание цепи при перегрузке тепловым расцепителем осуществляется с временной задержкой, а при коротком замыкании — электромагнитным расцепителем мгновенно.
Перед повторным включением после срабатывания автомата по перегрузке необходимо уменьшить число потребителей.
Перед повторным включением после срабатывания автомата по короткому замыканию необходимо вначале устранить причину короткого замыкания.

Принцип работы электрического автомата на видео

Защитное отключение особенно актуально когда в доме используется большое количество различных электроприборов. В этой статье мы рассмотрим приборы защитного отключения, которые рекомендуются и используются при строительстве частных домов. Будет приведена схема устройство защитного отключения. Разберем вопрос что и когда использовать - УЗО или дифавтомат (дифференциальный автомат). Кроме того, выясним основные отличия автоматов защитного отключения.

Виды автоматов защитного отключения

Важной ступенью в организации электробезопасности являются защитные электрические аппараты или, как их чаще называют, автоматы. Условно, их можно разделить на три вида:

автоматические выключатели (АВ);
устройства дифференциального отключения (УЗО);
дифференциальные автоматические выключатели (ДАВ).

Рис 1. Автоматический выключатель

Рис 2. Устройство защитного отключения (УЗО)

Рис 3. Дифференциальный автоматический выключатель (ДАВ)

Принцип работы аппаратов защитного отключения

Автоматические выключатели (АВ) , см. рис.1, устанавливаем для защиты электропроводки от перегрузок по току, а электропотребителей от коротких замыканий. Перегрузки по току приводят к нагреву проводника, что ведет к возгоранию проводки и выходу ее из строя.

Устройство защитного отключения (УЗО) принцип работы (рис.2). Устанавливаем для защиты от поражения электрическим током, в случае пробоя изоляции аппаратуры и проводки. УЗО защитит нас и в случае прикосновения к открытым неизолированным участкам проводки или аппаратуры, находящихся под напряжением 220 В и не даст возникнуть пожару, если проводка неисправна.

Если появляется разность токов, то УЗО отключает подачу напряжения. Выбирать УЗО необходимо по двум параметрам: чувствительности и номинальному току. Обычно для домашних целей выбирают УЗО с чувствительностью 300 мА. Номинальный ток выбирается в зависимости от суммарной мощности электропотребителей и должен быть равен или быть на порядок ниже номинального тока вводного автоматического выключателя (АВ), потому что УЗО не защищает от короткого замыкания и перегрузок по току. Устройство защитного отключения УЗО устанавливают обычно в схеме после счетчика для защиты всей проводки в доме, см. рис. 4, 5. По современным нормам, установка УЗО является обязательной.

Рис. 4. Схема подключения УЗО

Рис. 5 Схема монтажная электроснабжения дома с использованием УЗО

1 - щиток распределительный; 2 - нейтраль; 3 - ш ина заземления; 4 - ф аза; 5 - УЗО; 6 - ав томатический выключатель; 7 - п итание потребителей.

Дифференциальные автоматические выключатели (ДАВ) объединяют в себе функции УЗО и АВ. Схема дифференциального автомата основана на защите цепей от коротких замыканий и перегрузок, а также защита людей от поражения электрическим током при касании к токоведущим частям, см. рис. 6.

Рис. 6. Схема работы ДАВ

Эти устройства получили широкое распространение в бытовых электрических сетях (220/380 В), в розеточных сетях. Дифференциальный автоматический выключатель состоит из быстродействующего автоматического выключателя и устройства защитного отключения, который реагирует на разность токов в прямом и обратном направлениях.

Принцип работы дифференциального автомата. Если изоляция электропроводки не повреждена и отсутствует касание человека к токоведущим частям, значит в сети отсутствует ток утечки. Значит токи в прямом и обратном (фаза-ноль) проводниках нагрузки равны. Эти токи наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока ДАВ равные, но встречно направленные магнитные потоки. В результате чего ток во вторичной обмотке равен нулю и не вызывает срабатывание чувствительного элемента - магнитоэлектрической защелки.

При возникновении утечки, например: при прикосновении человека к фазному проводнику, баланс токов и магнитных потоков нарушается, во вторичной обмотке появляется ток небаланса, который вызывает срабатывание магнитоэлектрической защелки, воздействующей в свою очередь на механизм расцепителя автомата с контактной системой.

Для осуществления периодического контроля работоспособности УЗО и ДАВ предусмотрена цепь тестирования. При нажатии кнопки "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание аппаратов защиты означает, что оно в целом исправно.

Выбор защитного автомата

Теперь, определимся в каком случае и какому защитному автомату нам отдать предпочтение:

Для защиты проводки осветительной сети, от которой питаются все наши светильники, выбираем автоматические выключатели (АВ) с токами срабатывания 16 А.
Розеточную сеть в доме, которая используется для включения утюгов, настольных ламп, телевизора, компьютера и т.д., должны защищать автоматические выключатели с дифференциальной защитой (ДАВ).
Для розеточной сети мы выбираем ДАВ с током срабатывания 25 А и дифференциальным током отключения 30 мА.
Для подключения в доме кондиционера, посудомоечной машины, электропечи, СВЧ-печи и других, так необходимых нам в быту мощных приборов, требуется своя индивидуальная розетка и следовательно свой автоматический выключатель с дифференциальной защитой. Например, для подключения электропечи мощьностью 6кВт необходим дифференциальный автоматический выключатель с токами отключения 32 и 30 мА.

Обращаю внимание, что розетки все должны быть с заземляющим контактом. Силовое оборудование, например точильный станок, советую подключать к автоматическому выключателю. Так как вся сеть у нас в доме на напряжение 220 В, то и перечисленные автоматические выключатели выбираем на соответствующее напряжение.

Поговорим об автоматическом выключателе, который в целях безопасности требуется поставить на вводе. Если мы все розеточные линии защитили автоматическими выключателями с дифференциальной защитой, то на вводе мы ставим автоматический выключатель (АВ) с номинальным током определенным техническими условиями и однолинейной схемой проекта «Электрооборудование жилого дома».

Но можно после вводного автоматического выключателя (АВ) поставить устройство защитного отключения (УЗО) с током дифференциальной защиты 300 мА. Такую схему включения смотрите на рис.5. Если мы выбираем такой вариант защиты, то он не обязывает нас устанавливать дифференциальные автоматические выключатели для розеточной сети, а просто установим автоматический выключатель (АВ), смотрите тот же рис. 5. Такая схема приемлема если у нас всего одна розеточная линия с рядом розеток. Но она совершенно не рациональна, если у нас ряд самостоятельных приемников, включенных в индивидуальные розетки.

Например: У вас имеется токовая утечка на корпус стиральной машины и вы случайно прикасаетесь к ней. Мгновенно сработает дифференциальная защита и ДАВ стиральной машины отключится. Вам не трудно будет определить и устранить причину. А представьте, сколько необходимо поработать, чтобы найти причину отключения УЗО на вводе.

Хочу сказать, что на современном рынке автоматических выключателей и УЗО очень большой выбор аппаратов, как отечественного производства, так и зарубежного. Надо учесть, что продукция отечественного производства отличается большими габаритными размерами, возможностью регулирования по току, меньшей ценой, а срок службы в бытовых условиях практически одинаков.

Таблица 1. Сравнение стоимости автоматических выключателей

Заключение

Итак, в статье мы с Вами рассмотрели вопросы электробезопасности. Особенно актуальны они стали, когда в наш дом вошло огромное количество электроприборов, бытовой электроники и компьютеров. Проводка несет очень высокую нагрузку и защитное отключение необходимо. Современная техника очень дорогая и требовательная к качеству сетей. Поэтому не стоит экономить на мерах защиты, потому что стоимость УЗО не соизмерима со стоимостью оборудования в вашем доме, и тем более с ценой человеческой жизни.

Внимание: Цены актуальны на 2009 год.