Как выбрать подходящий автоматический выключатель

Автоматический выключатель — это устройство для включения и отключения тока, которое в основном используется для защиты линий и оборудования. При перегрузке, коротком замыкании, пониженном напряжении и других неисправностях в цепи автоматический выключатель может быстро отключить питание, чтобы обеспечить безопасность линий, нагрузок и связанного оборудования. Автоматические выключатели широко применяются в электромеханическом оборудовании и цепях. Однако, поскольку способность защищаемого объекта выдерживать ток перегрузки различна, защитные характеристики выбранного автоматического выключателя отличаются, поэтому вопрос о том, как выбрать подходящий автоматический выключатель, становится очень важным.

Классификация и выбор автоматических выключателей

По назначению автоматические выключатели можно разделить на распределительные автоматические выключатели, автоматические выключатели защиты двигателя, автоматические выключатели бытовой защиты, дифференциальные автоматические выключатели и т. д. В зависимости от их различных защитных характеристик в данной статье рассказывается, как выбрать подходящие автоматические выключатели, так что выбор автоматического выключателя является основой.

1. Выбор автоматического выключателя для распределения электроэнергии. Автоматические выключатели для распределения электроэнергии обычно применяются в низковольтных электрических сетях для распределения электроэнергии и включают автоматические выключатели главной силовой цепи и автоматические выключатели групповых цепей нагрузки. При выборе автоматического выключателя данного типа следует обратить особое внимание на следующие принципы выбора:

1) Допустимая токовая нагрузка линии не должна быть меньше уставки тока срабатывания с длительной задержкой автоматического выключателя. Если используются провода и кабели, уставка тока срабатывания с длительной задержкой автоматического выключателя может составлять 80 % допустимой токовой нагрузки проводов и кабелей. 2) Время пуска двигателя с пусковым током в линии не должно превышать время возврата уставки трёхкратного тока срабатывания с длительной задержкой. 3) Уставка мгновенного тока I1: I1=1,1 (Ijx+klkIedm). Здесь kl — коэффициент ударного пускового тока двигателя, обычно принимается kl=1,7~2; Iedm — номинальный ток двигателя наибольшей мощности.

2. Выбор автоматического выключателя для защиты двигателя. Двигатель обладает двумя особенностями: во-первых, пусковой ток обычно в несколько раз превышает номинальный ток; во-вторых, он обладает определённой перегрузочной способностью. Поэтому при выборе автоматического выключателя для защиты двигателя необходимо учитывать эти две особенности двигателя. Чтобы обеспечить надёжную работу двигателя, при выборе автоматического выключателя следует обратить внимание на следующее:

1) Уставка тока срабатывания с длительной задержкой автоматического выключателя определяется номинальным током двигателя. 2) Время возврата уставки шестикратного тока срабатывания с длительной задержкой автоматического выключателя больше фактического времени пуска двигателя. 3) Уставка тока мгновенного срабатывания автоматического выключателя: для двигателя с короткозамкнутым ротором должна составлять 8-15-кратный номинальный ток расцепителя; для двигателя с фазным ротором должна составлять 3-6-кратный номинальный ток расцепителя.

3. Выбор автоматического выключателя для бытовой защиты. Автоматический выключатель обычно используется как защитный выключатель главного питания или защитный выключатель групповой линии в бытовом электроснабжении. При коротком замыкании или перегрузке линий или бытовых приборов автоматический выключатель может автоматически сработать и отключить питание, тем самым эффективно защищая это оборудование от повреждений и сводя аварию к небольшому масштабу.

Однополюсный (1P) автоматический выключатель обычно используется для защиты ответвлений в жилых помещениях; двухполюсный (2P) автоматический выключатель применяется для защиты главного ввода. Важно правильно выбрать номинальный ток автоматического выключателя в жилом помещении, поскольку если номинальный ток автоматического выключателя слишком велик, то при коротком замыкании или перегрузке цепи или бытовых приборов автоматический выключатель не сможет автоматически сработать и отключить питание. Если же выбрать слишком малый ток, автоматический выключатель будет часто срабатывать без необходимости, вызывая ненужные отключения электроэнергии, нарушая нормальную жизнь и создавая лишние неудобства.

Обычно типоразмеры модульных автоматических выключателей различаются по номинальному току, в основном 6 A, 10 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A, 100 A и т. д.; при выборе или проверке суммарного значения общего тока нагрузки обычным домохозяйствам следует обратить внимание на следующие моменты:

1) Значение тока каждой ветви

① На паспортной табличке прибора с чисто активной нагрузкой указана мощность, которую напрямую делят на напряжение,

Формула I=мощность/200v;

Например, для лампы 200 Вт ток ветви I=200W/220=0,9A

К электроприборам с активной нагрузкой относятся лампы накаливания, электрические обогреватели, электрические вентиляторы, электрические сковороды, электрические нагреватели, электрические утюги, электрические одеяла, электрические рисоварки, пылесосы, электрические водонагреватели, кондиционеры и т. д.

② Расчёт индуктивной нагрузки несколько сложнее. В конкретном расчёте следует учитывать потребляемую мощность и коэффициент мощности. Чтобы упростить оценку, приведу простой метод расчёта. Для общей индуктивной нагрузки мощность, рассчитанную по указанной нагрузке, можно удвоить. Например, ток ответвления люминесцентной лампы 200 Вт I=200 Вт/220 В=0,9 А, удвоенный до 0,9 * 2=1,8 А (на 0,3 А больше точного расчётного значения 1,5 А).

К электроприборам с индуктивной нагрузкой относятся телевизор, стиральная машина, люминесцентная лампа, холодильник, люминесцентная лампа и т. д.

2) Общий ток нагрузки равен сумме токов всех ветвей

Зная ток ответвления и общий ток, можно выбрать характеристики автоматического выключателя ответвления и главного автоматического выключателя либо проверить, соответствуют ли характеристики этих запроектированных электрических компонентов требованиям безопасности; для обеспечения безопасности и надёжности номинальный рабочий ток электрических компонентов, как правило, должен более чем вдвое превышать требуемый максимальный ток нагрузки; кроме того, при выборе электрических компонентов следует учитывать возможность увеличения электрической нагрузки в будущем, чтобы предусмотреть запас на будущие потребности.

4 Выбор дифференциального автоматического выключателя

Автоматический выключатель дифференциального тока обычно делится на двухполюсный, трёхполюсный и четырёхполюсный, которые применяются соответственно в разных линиях. Только правильный выбор и использование позволяют ему выполнять свою должную роль, поэтому при выборе автоматического выключателя дифференциального тока следует обратить внимание на следующие пять пунктов:

1) Номинальный ток расцепителя перегрузки ≥ максимального тока нагрузки линии; 2) Предельная включающая и отключающая способность автоматического выключателя ≥ максимального тока короткого замыкания цепи; 3) Ток утечки, который должна защищать линия, должен быть ≤ указанного защитного тока утечки автоматического выключателя; 4) Нормальное рабочее напряжение и ток оборудования линии ≤ номинального напряжения и тока автоматического выключателя; 5) Он обладает малым временем отключающей реакции и способен защищать линии и оборудование.

Иногда на практике трудно определить, следует ли выбирать четырёхполюсный автоматический выключатель. Здесь мы предлагаем принципы, которых следует придерживаться при выборе четырёхполюсного автоматического выключателя. В следующих случаях следует выбирать четырёхполюсный автоматический выключатель:

1) Согласно IEC465.1.5, автоматический выключатель переключения между нормальным источником питания и резервным генератором; 2) Автоматический выключатель переключения двух источников питания с защитой от утечки должен быть четырёхполюсным автоматическим выключателем. Два автоматических выключателя верхнего уровня оснащены защитой от утечки, а нижнего уровня — автоматический выключатель переключения питания; 3) Автоматический выключатель переключения питания между двумя разными системами заземления; 4) Вводной автоматический выключатель системы TT; 5) Автоматический выключатель, применяемый в системе IT при выведенной нейтральной линии.

Четырёхполюсные автоматические выключатели, как правило, не требуются или запрещены в следующих случаях:

1) В системах TN-S и TN-C-S, как правило, не требуется устанавливать четырёхполюсные автоматические выключатели; 2) Применение четырёхполюсных автоматических выключателей в системе TN-C строго запрещено.

5 Меры предосторожности при эксплуатации автоматического выключателя после выбора

1) После выбора автоматического выключателя в процессе эксплуатации следует обратить внимание на следующее: характеристики защиты от утечки, перегрузки и короткого замыкания автоматического выключателя задаются изготовителем и не могут произвольно регулироваться в процессе эксплуатации, чтобы не влиять на рабочие характеристики;

2) После подключения цепи проверьте правильность монтажа. Это можно проверить с помощью кнопки «Тест». После отключения автоматического выключателя из-за короткого замыкания следует проверить контакт. Если главный контакт серьёзно обгорел или имеет углубления, его необходимо отремонтировать; если автоматический выключатель не отключается, это указывает на неисправность автоматического выключателя или цепи, требующую технического обслуживания.

3) После ввода устройства защиты от утечки в эксплуатацию пользователь должен через определённое время проверить с помощью кнопки «Тест», работает ли автоматический выключатель нормально; проводка нагрузки автоматического выключателя дифференциального тока должна проходить через нагрузочный вывод автоматического выключателя, и не допускается, чтобы какая-либо фаза или нулевая линия нагрузки не проходила через автоматический выключатель дифференциального тока, иначе это вызовет искусственную «утечку» и приведёт к невозможности включения автоматического выключателя, что станет причиной «ложного срабатывания».

4) Четырёхполюсный автоматический выключатель дифференциального тока должен быть подключён к нейтральной линии, чтобы электронная схема работала нормально; кнопка проверки служит для проверки рабочего состояния автоматического выключателя, когда он включён и находится под напряжением после недавней установки или после определённого периода работы. Нажмите кнопку «Тест» — если автоматический выключатель отключается, это означает, что он работает нормально и может использоваться дальше;

5) Для более эффективной защиты линий и оборудования автоматические выключатели дифференциального тока можно использовать вместе с предохранителями. Если автоматический выключатель сработает из-за неисправности защищаемой цепи, рукоятка управления окажется в положении расцепления. После выяснения причины и устранения неисправности потяните рукоятку управления вниз, чтобы механизм управления «взвёлся» перед операцией включения.