Пропускная способность автомата

Автоматические выключатели один из важных компонентов энергетической системы.

Они предназначены выполнять функцию защиты электрооборудования от аварийных ситуаций, возникающих в процессе его эксплуатации. Первый автоматический был создан Томасом Эдисоном в 1879 году. Его изобретение пришло на замену плавким предохранителям, которые использовались в электросетях ранее. Примером плавкого предохранителя являются всем известные пробки. Но если пробку после короткого замыкания приходиться менять на новую, то автоматический выключатель можно использовать после срабатывания многократно. Изначально автоматический выключатель предназначался для защиты от токов короткого замыкания, также называемых «сверхтоками». Токи короткого замыкания появляются в сети в случае возникновения какой-либо аварийной ситуации, повреждения электрической изоляции кабелей или оборудования, а также в результате неправильной эксплуатации человеком. Для них характерны очень большие значения силы тока, в несколько раз превышающие токи, протекающие в нормальном режиме эксплуатации, а также выделение огромного количества тепла в месте замыкания. Это приводит к повреждению оборудования и зачастую к пожару. Механизм защиты от сверхтоков называется электромагнитным расцепителем и представляет собой катушку с металлическим сердечником, через которую в нормальном режиме протекает ток. При возникновении в цепи короткого замыкания, ток резко возрастает и в катушке появляется магнитное поле достаточное для втягивания сердечника внутрь катушки. Сердечник давит на курок расцепляющего механизма и происходит расцепление контактов. Следует отметить возникновение дуги при расхождении контактов. Это нормальное явление, так как контакты расходятся не мгновенно, а в течении какого-то очень небольшого времени. В первые мгновения расхождения контактов расстояние между контактами очень мало и возникает электрический пробой этого промежутка, загорается дуга. Для ее гашения в конструкции автомата предусмотрена дугогасительная камера, пластины которой растягивают дугу, и она гаснет. Нагретые газы, возникающие в ходе этого процесса, выводятся наружу через специальные отверстия в корпусе автомата.

Важным параметром электромагнитного расцепителя является характеристика срабатывания, ее принято обозначать буквами латинского алфавита, например, «B», «C», «D». Она определяет во сколько раз ток короткого замыкания должен превысить номинальный ток, для того чтобы электромагнитный расцепитель отключил автомат.

Для автоматических выключателей, применяемых в быту, как правило используются автоматы с характеристикой «С» с уставкой срабатывания (5-10) * Iн. Для защиты двигателей устанавливают автоматы с характеристикой «D» ((10-20) * Iн), так как ток возникающий при разгоне двигателя выше тока в нормальном режиме.

При эксплуатации электрического оборудования возникают ситуации, когда протекает ток несколько выше номинального, но электромагнитный расцепитель не срабатывает, так как силы тока недостаточно для размыкания автомата. Это приводит к повышенному выделению тепла в проводниках и к ускорению старения изоляции. При эксплуатации системы в таком режиме длительное время, может возникнуть нарушение электрической прочности изоляции и произойдет короткое замыкание. Для предотвращения этого в конструкции автоматического выключателя применяют «тепловой расцепитель», представляющий собой биметаллическую пластину, через которую протекает ток. Под действием тока происходит нагрев пластины, и она изгибается. Чем выше ток, тем больше нагрев и соответственно больше угол, на который пластина отклонится. При определенном угле изгиба, биметаллическая пластина надавит на курок механизма расцепления и автомат отключится. В отличии от электромагнитного расцепителя, тепловой расцепитель срабатывает не сразу, а через некоторое время, которое обратно пропорционально величине протекающего тока. Так для автоматов с номинальными токами менее 63А тепловой расцепитель должен срабатывать в течении одного часа, при токе 1,45*Iн согласно ГОСТ Р 50345-99. В частности, именно тепловой расцепитель срабатывает и отключает Вам электричество, когда Вы перегружаете вводной автомат, включив дополнительную нагрузку. Обычно это происходит, когда нагрузка достаточно мощная, обогреватель, чайник, утюг. Сначала все работает нормально, обогреватель греет, чайник кипит, утюг гладит, а потом внезапно гаснет свет – сработал тепловой расцепитель. К счастью есть способ избежать этого использовав перепакованный автомат увеличенной мощности.

Сочетание теплового и электромагнитного расцепителей называется комбинированным расцепителем. Именно автоматические выключатели с комбинированным расцепителем рекомендуется использовать для сборки электрощитов жилых помещений. Применяя такие автоматы Вы надёжно защитите свое оборудование и электросеть от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

Пропускная способность автомата – максимальный (ожидаемый) ток, который данный автоматический выключатель способен отключить и остаться в работоспособном состоянии.