Подход профессионального электрика к защите электросети – установка автоматических выключателей. О том, что внутри этого устройства
Планируя организовать надежную сеть электропитания, нельзя забывать и о устройствах её защиты. Речь пойдет об автоматических выключателях. Рассмотрим, как они эффективно защищают сеть и оборудование, простейшие правила их эксплуатации. А уж оценить, сравнив объемы возможных потерь и стоимость приобретения и установки автовыключателя – Вы сможете сами! Попробуем?
Итак, это устройство относится к щитовому оборудованию (устанавливается в квартирном или домовом распределительном электрическом щитке). Выполняет функцию защиты питающих линий от перегрузок во внутренней сети («за» устройством).
Как автоматический выключатель обнаруживает КЗ, «сверхноминальные» токи и напряжения, и как отключает питание – вот тут уже начинается техническое… искусство.
Как автоматический выключатель определяет перегрузки
Современный автовыключатель (можем упоминать его далее как «автомат»):
-
корпус;
-
контактная группа;
-
рычажный механизм;
-
дугогасительная камера;
-
биметаллическая пластина и т.д.
Детальнее схему компоновки автоматического выключателя можно рассмотреть на Рис.1:
Рис.1 Схема автоматического выключателя: элементы систем защиты, механические и электрические элементы, компоновка устройства
Тепловая защита
Она состоит из биметаллической пластины, через которую протекает номинальный ток. В случае, когда ток превышает номинальный, пластина нагревается, изгибается и этим активирует специальный рычажок. Который и отключает подачу электропитания через устройство.
Детальнее элементы конструкции автоматического выключателя можно рассмотреть на Рис.2:
Электромагнитная защита
Эта защита работает в основном против короткого замыкания (КЗ). При КЗ возникают токи, многократно превышающие номинальные. На них реагирует электромагнит, который и осуществляет в дальнейшем размыкание цепи электропитания.
Вот вкратце принцип действия автоматического выключателя. Практика показывает, что этот автомат является крайне надежным устройством защиты, безотказно хранящим Вашу сеть электропитания и потребителей электроэнергии на протяжении всего срока эксплуатации.
Следующим становится вопрос, по каким критериям выбирают автоматический выключатель? И тут место ещё более серьезному электроискусству:
Критерии выбора автоматического выключателя
Логично, что обе защиты рассчитаны на определенные значения номинальных тока и напряжения. Поэтому подбор идет в двух «плоскостях» – по номинальной нагрузке и по пропускной характеристике проводов, зависящей от их сечения.
Нагрузка считается согласно закону Ома I=P/U (здесь ток – I, напряжение – U и Р – мощность).
В щите автоматы устанавливаются каскадно, т.е. от большего номинала к меньшему. Основным считается автомат на вводе – к примеру, пропускаемая им мощность 40 Вт. Ток автоматического выключателя, «отвечающего» за кондиционеры в квартире, будет считаться по суммарной их мощности.
При напряжении в сети 220 В и суммарной мощности кондиционеров 4 кВт ток рассчитаем по приведенному закону Ома – 4000 Вт/220 В = 18,18 А.
Таким образом, для защиты группы кондиционеров необходим автомат на ближайшее «сверху» значение тока. А это устройство на 20 А. Учтем, что кондиционеры запитаны медными проводами сечением 2,5 мм кв.
Рис. 2 Один из претендентов на Ваш выбор - автоматический выключатель ABB SH203, предназначен для защиты электросети с промышленными электроустановками
Особенности эксплуатации
Как и любое другое электрооборудование с движущимися частями, автоматический выключатель рассчитан на определенное количество срабатываний. Поэтому электрики, да и консультанты при продаже не рекомендуют часто пользоваться этим устройством для обесточивания квартиры на время отъезда, к примеру.
Почему? Причины просты – износ контактной группы, подгорание контактов и соответствующий нагрев устройства, выход его из строя.