Категорії автоматичних вимикачів: A, B, C та D

Автоматичні вимикачі називаються прилади, що відповідають за захист електроланцюга від пошкоджень, пов'язаних з впливом на неї струму великої величини. Занадто сильний потік електронів здатний вивести з ладу побутову техніку, а також викликати перегрів кабелю з подальшим оплавленням та займанням ізоляції. Якщо вчасно не знеструмити лінію, це може призвести до пожежі. Тому, відповідно до вимог ПУЕ (Правила пристрою електроустановок), експлуатацію мережі, в якій не встановлено електричних автоматів захисту, заборонено. АВ мають кілька параметрів, один з яких - час струмова характеристика автоматичного захисного вимикача. У цій статті ми розповімо, чим відрізняються автоматичні вимикачі категорії A, B, C, D та для захисту яких мереж вони використовуються.

Особливості роботи автоматів захисту мережі

До якого б класу не ставився автоматичний вимикач, його головне завдання завжди одне - швидко визначити появу надмірного струму, і знеструмити мережу раніше, ніж пошкоджений кабель і підключені до лінії пристрою.

Струми, які можуть становити небезпеку для мережі, поділяються на два види:

• Струми перевантаження. Їхня поява найчастіше відбувається через включення в мережу приладів, сумарна потужність яких перевищує ту, що лінія здатна витримати. Інша причина навантаження – несправність одного або кількох пристроїв.
• Надструми, спричинені КЗ. Коротке замикання відбувається при з'єднанні між собою фазного та нейтрального провідників. У нормальному стані вони підключені до навантаження окремо.

Пристрій та принцип роботи автоматичного вимикача – на відео:

Струми перевантаження

Величина їх найчастіше трохи перевищує номінал автомата, тому проходження такого електроструму по ланцюгу, якщо воно не затягнулося надто надовго, не викликає пошкодження лінії. У зв'язку з цим миттєвого знеструмлення в такому випадку не потрібно, до того ж часто величина потоку електронів швидко приходить в норму. Кожен АВ розрахований певне перевищення сили електроструму, у якому він спрацьовує.

Час спрацьовування автоматичного захисного вимикача залежить від величини перевантаження: при невеликому перевищенні норми воно може зайняти годину і більше, а при значному - кілька секунд.

За відключення живлення під впливом потужного навантаження відповідає тепловий розчіплювач, основою якого є біметалічна пластина.

Цей елемент нагрівається під впливом потужного струму, стає пластичним, згинається та викликає спрацювання автомата.

Струми короткого замикання

Потік електронів, викликаний КЗ, значно перевершує номінал пристрою захисту, у результаті останнє негайно спрацьовує, відключаючи живлення. За виявлення КЗ і негайну реакцію апарату відповідає електромагнітний розчіплювач, що є соленоїдом із сердечником. Останній під впливом надструму миттєво впливає на вимикач, викликаючи його спрацьовування. Цей процес займає частки секунди.

Проте є один нюанс. Іноді струм перевантаження може бути дуже великим, але при цьому не викликаним КЗ. Як апарат повинен визначити різницю між ними?

На відео про селективність автоматичних вимикачів:

Тут ми плавно переходимо до основного питання, якому присвячено наш матеріал. Існує, як ми вже говорили, кілька класів АВ, що різняться за тимчасовою характеристикою. Найбільш поширеними з них, що застосовуються в побутових електромережах, є пристрої класів B, C та D. Автоматичні вимикачі, що належать до категорії A, зустрічаються значно рідше. Вони найбільш чутливі та використовуються для захисту високоточних апаратів.

Між собою ці пристрої розрізняються струмом миттєвого розчеплення. Його величина визначається кратністю струму, що проходить ланцюгом, до номіналу автомата.

Характеристики спрацьовування автоматичних захисних вимикачів

Клас АВ, який визначається цим параметром, позначається латинським літером і проставляється на корпусній частині автомата перед цифрою, що відповідає номінальному струму.

Відповідно до класифікації, встановленої ПУЕ, захисні автомати поділяються на кілька категорій.

Автомати типу МА

Відмінна риса таких пристроїв – відсутність у них теплового розчіплювача. Апарати цього класу встановлюють у ланцюгах підключення електричних двигунів та інших потужних агрегатів.

Захист від перевантажень у таких лініях забезпечує реле максимального струму, автоматичний вимикач лише оберігає мережу від пошкоджень внаслідок впливу надструмів короткого замикання.

Прилади класу А

Автомати типу А, як було сказано, мають найвищу чутливість. Тепловий розчіплювач у пристроях з частоковим характеристикою А найчастіше спрацьовує при перевищенні силою струму номіналу АВ на 30%.

Котушка електромагнітного розчеплення знеструмлює мережу протягом приблизно 0,05 сек, якщо електрострум у ланцюзі перевищує номінальний на 100%. Якщо з будь-якої причини після збільшення сили потоку електронів вдвічі електромагнітний соленоїд не спрацював, біметалічний розчіпувач відключає живлення протягом 20-30 сек.

Автомати, що мають тимчасову характеристику А, включаються в лінії, при роботі яких неприпустимі навіть короткочасні навантаження. До таких відносяться ланцюги з включеними до них напівпровідниковими елементами.

Захисні пристрої класу B

Апарати категорії B мають меншу чутливість, ніж такі, що відносяться до типу A. Електромагнітний розчіплювач у них спрацьовує при перевищенні номінального струму на 200%, а час на спрацьовування становить 0,015 сек. Спрацювання біметалічної пластини у розмикачі з характеристикою B при аналогічному перевищенні номіналу АВ займає 4-5 сек.

Обладнання цього типу призначене для установки в лініях, які включені розетки, прилади освітлення та в інших ланцюгах, де пускове підвищення електроструму відсутнє або має мінімальне значення.

Автомати категорії C

Пристрої типу C найпоширеніші у побутових мережах. Їх перевантажувальна здатність ще вища, ніж у описаних раніше. Для того, щоб відбулося спрацьовування соленоїда електромагнітного розчеплення, встановленого в такому приладі, потрібно, щоб потік електронів, що проходить через нього, перевищив номінальну величину в 5 разів. Спрацювання теплового розчіплювача при п'ятикратному перевищенні номіналу апарату захисту відбувається через 1,5 сек.

Встановлення автоматичних вимикачів з частокової характеристикою C, як ми й казали, зазвичай проводиться у побутових мережах.Вони добре справляються з участю вступних пристроїв захисту загальної мережі, тоді як окремих гілок, яких підключені групи розеток і освітлювальні прилади, добре підходять апарати категорії B.

Це дозволить дотриматися селективності захисних автоматів (виборчість), і при КЗ в одній з гілок не відбуватиметься знеструмлення всього будинку.

Автоматичні вимикачі категорії Д

Ці пристрої мають найвищу перевантажувальну здатність. Для спрацьовування електромагнітної котушки, встановленої в апараті такого типу, потрібно, щоб номінал електроструму захисного автомата був перевищений як мінімум в 10 разів.

Спрацьовування теплового розчіплювача у разі відбувається через 0,4 сек.

Пристрої з характеристикою D найчастіше використовуються у загальних мережах будівель та споруд, де вони грають підстрахувальну роль. Їх спрацьовування відбувається у тому випадку, якщо не відбулося своєчасного відключення електроенергії автоматами захисту ланцюга в окремих приміщеннях. Також їх встановлюють у ланцюгах з великою величиною пускових струмів, яких підключені, наприклад, електромотори.

Захисні пристрої категорії K та Z

Автомати цих типів поширені набагато менше, ніж ті, про які було розказано вище. Прилади типу K мають великий розкид у величинах струму, необхідні електромагнітного розчеплення. Так, для ланцюга змінного струму цей показник повинен перевищувати номінальний у 12 разів, а для постійного – у 18 разів. Спрацьовування електромагнітного соленоїда відбувається не більше ніж через 0,02 сек. Спрацьовування теплового розчіплювача в такому обладнанні може статися при перевищенні номінального струму всього на 5%.

Цими особливостями обумовлено застосування пристроїв типу K у ланцюгах із виключно індуктивним навантаженням.

Прилади типу Z теж мають різні струми спрацьовування соленоїда електромагнітного розчеплення, але розкид при цьому не такий великий, як у АВ категорії K. У ланцюгах змінного струму для їх відключення перевищення струмового номіналу має бути триразовим, а в мережах постійного – величина електроструму має бути в 4,5 рази більше за номінальну.

Апарати з характеристикою Z використовуються лише в лініях, до яких підключено електронні пристрої.

Наочно про категорії автоматів на відео:

Висновок

У цій статті ми розглянули час струмових характеристик захисних автоматів, класифікацію цих пристроїв відповідно до ПУЕ, а також розібралися, в яких ланцюгах встановлюються прилади різних категорій. Ця інформація допоможе вам визначити, яке захисне обладнання слід використовувати в мережі, виходячи з того, які пристрої до неї підключені.