Селективність і час струмові характеристики автоматичних вимикачів

Під час проектування електричної проводки і ще на стадії формування всіх електроланок і установки устаткування необхідно подбати про якісну захисту. Забезпечують такий захист два типи приладів - автоматика і УЗО, які в потрібний момент виконують відключення частини електропроводки від харчування. Для подібного вибору необхідно враховувати селективність автоматичних вимикачів. яка полягає в правильному розташуванні кожного автомата і його підключення до електропроводки.

Відключення проводиться з невеликою часовою затримкою, яку також потрібно врахувати при монтажі електрощитової та встановлення автоматики. Можна розрахувати тимчасову затримку і ампераж кожного вимикача автоматики для забезпечення максимального захисту всьому ланцюгу.

Існує дві ситуації, при яких спрацьовує автоматика і УЗО - це коротке замикання електропроводки або перенапруження в мережі. Правильно розрахована селективність автоматичних вимикачів дозволить своєчасно виконати відключення і локалізувати пошкоджену ділянку електропроводки.

Автоматика спрацьовує під впливом теплового або магнітного розчеплювача. Тепловий датчик спрацьовує при виникненні зони перевантаження або перенапруги, а магнітний враховує ситуації при виникненні короткого замикання на якій-небудь ділянці ланцюга.

Як вибрати автомати захисту по їх характеристикам?

Автомати захисту в правильно змонтованому електрощиті повинні відповідати за кожну ділянку електропроводки і підключений до неї обладнання. Тобто, кожен автомат може своєчасно знеструмити тільки одну ділянку ланцюга, залишивши інші електроприлади і мережу в робочому стані. Крім того, при необхідності автомат може бути відключений вручну, наприклад, для ремонтних робіт або заміни обладнання.

Щоб селективність автоматичних вимикачів відповідала максимальному рівню забезпечення безпеки, автоматика повинна розташовуватися в два ряди. Перший ряд автоматів відповідає за кожну ділянку електропроводки і підключені до нього, а другий забезпечує захист вже всієї проводки в приміщенні, відсікаючи його повністю від харчування.

Автоматичні вимикачі, що відповідають за безпеку підключення обладнання на кожній ділянці повинні мати менший ампераж, ніж головні автомати, що забезпечують захист всієї мережі. Принцип селективності автоматичних вимикачів забезпечує така умова. Тобто, перший ряд автоматів буде відключати харчування при виникненні короткого замикання перш головних автоматів і залишить в роботі інші ділянки електричного кола приміщення.

Як розташувати автомати захисту?

Розташувати автомати захисту слід виходячи з принципу селективності і времятокових характеристик. Тобто, тут враховуються час струмові характеристики автоматичних вимикачів і їх номінал, який вказаний у відповідній документації. Автомати з меншим номіналом встановлюються ближче до споживачів, а автоматика з великим номіналом забезпечує загальне підключення.

Аналогічно вибирається автомат і за часом спрацьовування. Прилади захисту, спрацьовують швидше, встановлюються в першому ряду. Другий ряд формується (він може складатися і з одного автомата) з приладів, час спрацьовування яких буде довше. Щоб визначити, який прилад в якому ряду буде встановлений для селективності, необхідно виконати розрахунки автоматичних вимикачів. виходячи з їх характеристик.

Визначення час струмових характеристик

Час струмовий характеристика автоматичного вимикача визначається відношенням часу спрацьовування автомата до току, який протікає через його ланцюг. Тобто, подібна величина матиме вигляд кривої, що відображає зв'язок між струмом під час роботи мережі і часом відключення приладів автоматики.

Якщо говорити більш зрозумілою мовою, то автомат захисту буде відключений при досягненні певної температури пластини з біметалу. Нагрівання пластини здійснюється за рахунок підвищення струму, що проходить через автомат. Час струмові характеристики і показують, наскільки сильним повинен бути струм, щоб відключити автоматику, і за який час відбудеться нагрів расцепителя і переклад приладу в відключене стан.

Малюнок відображає час струмовий характеристику для звичайного автомата захисту. а осі координат дозволяють визначити час нагрівання расцепителя і спрацьовування вимикача. Вісь абсцис показує відношення струму, який протікає через автомат, до його номінального струму. Також на малюнку можна побачити, що час відключення автоматики буде прагнути до нескінченності при значенні I / Iн≤1.

Якщо говорити більш зрозумілою мовою, то до моменту, коли номінальний струм буде більше протікає через автомат, або дорівнює йому, вимикач не відключиться. Також тут можна побачити, що автомат захисту буде відключений набагато швидше, якщо значення I / Iн матиме більшу величину. Якщо розглядати подібне значення для лівої кривої, то вона повинна складати «7» і, відповідно, автомат перейде в відключене стан через 0,1 секунди.

Підбір номіналу автоматичного вимикача

Щоб підібрати для конкретного ланцюга номінал автоматичного вимикача можна скористатися одним з двох методів:

• Провести самостійний розрахунок;
• Вибрати номінал в таблиці для перетину використовуваних кабелів в проводці.

Найбільш простим буде, звичайно ж, вибір номіналу для автоматів по таблиці. Однак, це виконати не завжди можливо, тому що проводка може використовувати відразу кілька варіантів перетину для кабелів. У таких ситуація виконується розрахунок автоматичного вимикача згідно потужності використовуваних споживачів, безпеку роботи яких він і здійснює.

Визначивши потужність всіх приладів на ділянці ланцюга, вам буде необхідно вирахувати струм, тобто, ампераж даної ділянки. Він визначається відношенням потужності до напруги, тобто, ділимо розраховану нами потужність ділянки проводки на напругу мережі - 220В.

Наприклад, для обігрівача потужністю 2,4 кВт такий розрахунок буде мати вигляд відносини:

Наступним етапом розрахунків буде множення отриманого споживаного струму на коефіцієнт похибок і втрат (враховується старіння проводки, її пошкодження, неякісна ізоляція і так далі), який становить величину від 1 до 1,25. Залежно від використовуваних приладів цей коефіцієнт ви обираєте самостійно. Для освітлення розрахунки автоматичного вимикача проводиться за мінімальних значень коефіцієнта - одиниці, а для більш потужних приладів - печей або кондиціонерів - 1,2-1,25. Найкраще для звичайного побутового приміщення вибрати середній коефіцієнт 1,1.

Визначивши необхідне для забезпечення захисту електропроводки значення, вибирається конкретний номінал автоматичних вимикачів, який буде найбільш близький до отриманого числа. Для побутових приміщень такий номінал зазвичай становить від 6 до 50 А.

Вибір автоматів по час струмового характеристиці

Отже, номінал по навантаженню для електричного кола ми вже визначили. Тепер необхідно провести розрахунок автоматичного вимикача по його час струмовим характеристикам. Даний параметр дозволяє, не тільки врахувати час спрацьовування конкретного автомата захисту, але і забезпечити безпеку всього ланцюга, запобігши її відключення при короткому замиканні або перенапруженні.

Селективність час струмових характеристик автоматичних вимикачів дозволяють при несправності відключити тільки один автомат, і тільки частина приладів і обладнання, які він має. При правильному розрахунку времятокових характеристик буде відключений автомат, який розташований найближче до несправного споживачеві або місця короткого замикання.

Щоб відключення першого ряду автоматів захисту, які забезпечують харчування за все приміщення або приміщень, не відбулося внаслідок замикання, його времятоковие характеристики повинні бути вище. Тобто, головні автомати захисту за часом спрацьовування будуть більше, ніж автоматика другого ряду.

Визначається времятоковая характеристика автоматичних вимикачів по буквеному значенням в найменуванні. Розрізняють чотири рівні времятокових характеристик - A, B, C і D.

• Рівень «А» відрізняється підвищеною чутливістю. Такі автомати можуть бути використані тільки для самих малопотужних приладів, наприклад, при організації ділянки ланцюга з освітленням;
• Рівень «В» має також високу чутливість, але автомат вже можна буде встановити для захисту декількох не дуже потужних побутових приладів;
• Рівень «С» є оптимальним варіантом для побутового застосування, так як вільно витримує перепади в мережі при роботі потужних приладів. Також спрацьовує в разі перенапруги або КЗ малопотужного устаткування, включаючи освітлювальні прилади;
• Рівень «D» має найменшу чутливість і встановлюється на такому обладнанні, як печі і кондиціонери.

Переваги селективності автоматики

Отже, провівши розрахунки і звірившись за всіма показниками селективності, ми добиваємося забезпечення захисту. Тобто, селективність автоматичних вимикачів дозволяє:

• Забезпечити максимальний рівень безпеки для людей і використовуваного обладнання;
• Автоматично визначити зону несправності і локалізувати цю ділянку без відключення живлення всіх приміщень;
• Підтримувати якісну роботу і своєчасне відключення для збереження працездатності обладнання.

Дмитро 7 місяців тому

"Ампертние" - припустимо помилка. а ось автомати на 15 ампер;) де ж такі? при сучасних світлодіодних і енергозберігаючих (люмінесцентних) лампах струми впали в десятки разів і автоматичні вимикачі треба зменшувати, 16А - реально багато. якщо розбиті на групи - вважати треба. пралка - взагалі вимагає дифавтомати (автомат + узо), якщо електроплита є в квартирі, то на ній від забудовника він вже є;)

Денис 1 рік, 8 місяців тому

Все просто пояснити можна 1-м реченням. Селективність потрібна для того, щоб при виникненні нештатної ситуації спрацювало саме той пристрій яке потрібно, а не те, яке встигне першим.

Рустем 5 місяців, 2 тижні тому

Рустем, Ваш докір суворий, але справедливий. Тим більше що це обгрунтована критика. Але прошу звернути увагу на той факт, що сайт створений для домашніх електриків, а значить, завдання проводити фундаментальні дослідження не варто взагалі. Ми і не намагаємося, так як наша мета дати загальне уявлення про те, з чим стикається доморощений електрик в повсякденному житті. Для того щоб він вирішував свої завдання безболісно в прямому сенсі слова, не потрібні глибокі знання, ми ж не ставимо перед собою мету знати все і про все? Або ставимо?