Час-струмовий характеристика автоматичного вимикача
- Для чого потрібна час-струмовий характеристика
- Час-струмові характеристики автоматів
- Графік час-струмової характеристики
- Вибір автомата для будинку
Коли всі прилади і сама електрична мережа функціонують в нормальному режимі, в них спостерігається нормальний перебіг струму. Дане явище в повній мірі стосується і автоматичного вимикача. Однак в разі перевищення силою струму, з яких-небудь причин, свого номінального значення, спрацьовує расцепитель захисного пристрою і ланцюг розмикається. Параметр такого спрацьовування відомий як час-струмовий характеристика автоматичного вимикача. Вона являє собою залежність часу спрацьовування автомата і співвідношення між реальним струмом, що протікає через автомат і номінальним струмом приладу.
Для чого потрібна час-струмовий характеристика
Складнощі практичного застосування цього параметра в першу чергу пов'язані з графіками, які необхідно правильно читати і застосовувати на практиці. Відключення автоматів з однаковим номіналом буде відбуватися не однаково в разі різних перевищень струму. Тому для кожного типу вимикачів існує власна крива, яка відображається на графіку. Це дає можливість використання автоматичних вимикачів з різними характеристиками для певного типу навантаження.
В результаті, автоматичний вимикач виконує захисну струмовий функцію і одночасно зводить до мінімуму помилкові спрацьовування. Саме в цьому і полягає основне практичне значення час-струмової характеристики.
В області енергетики нерідко виникають ситуації, при яких збільшення струму на короткий час не пов'язане з виникненням аварійного режиму роботи. У цих випадках захисні пристрої не повинні реагувати на подібні зміни. Це відбувається при включенні електродвигунів, коли спостерігається значний стрибок струму, в кілька разів перевищує номінальне значення. Якщо слідувати логічних висновків, має відбутися обов'язкове відключення автомата. Наприклад, якщо пристрій встановлено на 10 А, а пусковий струм складає 12 А, це призведе до неодмінного спрацьовування захисту. Щоб цього не сталося, потрібно збільшити поріг спрацьовування, наприклад, до 16 ампер. Однак в разі короткого замикання пристрій може і не відключитися.
Занадто низький рівень спрацьовування призведе до того, що автомат буде реагувати навіть на незначні скачки. Вирішити цю проблему дозволяє час-струмовий характеристика, яка визначає основний режим роботи кожного захисного пристрою.
Час-струмові характеристики автоматів
Спрацьовування автоматичних вимикачів відбувається за рахунок дії його основних елементів - теплового та електромагнітного розчеплювача. Конструкція теплового розчеплювача складається з біметалічної пластини, що нагрівається під дією струму, що протікає. В результаті, вона згинається і пускає в хід механізм розчеплення. Для спрацьовування необхідна тривала навантаження, обернено пропорційна витримці за часом. Рівень перевантаження безпосередньо впливає на нагрів пластинки і час спрацьовування теплового розчеплювача.
Основними складовими електромагнітного розчеплювача служать котушка і сердечник. При досягненні струмом певного рівня, магнітне поле котушки втягує сердечник, під дією якого спрацьовує розчіплювати механізм. Пристрій миттєво спрацьовує при коротких замиканнях, не чекаючи нагріву теплового розчеплювача. Час спрацювання автомата залежить від сили струму, що проходить через автоматичний вимикач. Дана залежність якраз і є времятоковую характеристику захисного пристрою.
На корпусі кожного приладу наносяться латинські символи В, С і D. Кожен з них відповідає кратності уставки електромагнітного розчеплювача до номінального значення автомата. Тобто, за допомогою цих букв відображається ток миттєвого спрацьовування розчеплювача або чутливість автоматичного вимикача. Даний параметр позначає мінімальний струм, при якому відбувається миттєве відключення захисного пристрою. Таким чином, латинськими буквами позначається времятоковая характеристика кожного конкретного автомата. Символ «В» відповідає характеристикам 3-5 х ln, «С» - 5-10 х ln і «D» - 10-20 х ln.
Значення цих цифр необхідно розглянути на прикладі двох автоматів, рівних по потужності, тобто, з однаковим номінальним струмом, наприклад, моделі В16 і С16. Для вимикача В16 діапазон спрацьовування електромагнітного розчеплювача складе 16 х (3-5) = 48-80 А. Відповідно, у автомата С16 цей діапазон буде перебувати в межах 16 х (5-10) = 80-160 ампер. Таким чином, при наявності струму в 100 А, відбудеться миттєве відключення моделі В16, а пристрій С16 відключиться лише через кілька секунд після нагрівання біметалічної пластини.
Для житлових і адміністративних будівель найбільш підходящими варіантами вважаються автомати з маркуванням В і С. Це пов'язано з відсутністю великих пускових струмів і вкрай рідкісним включенням електродвигунів підвищеної потужності. Автомати категорії D використовуються в основному на тих об'єктах, де є потужні електродвигуни та інші пристрої з великими пусковими струмами.
Графік час струмового характеристики обов'язково враховує температуру самого захисного пристрою. У разі першого спрацьовування часу на відключення витрачається більше, оскільки биметаллическая платівка холодна. При повторному спрацьовуванні, коли платівка вже була раніше розігріта, відключення відбувається швидше.
Графік час-струмової характеристики
Даний графік показує час струмові характеристики для різних типів автоматичних вимикачів - В, С і D. Основним параметром є значення струму, що протікає через пристрій захисту, і який надає безпосередній вплив на час відключення. Ставлення струму, що протікає в ланцюзі, і номінального струму автомата відображається у вигляді l / ln на осі Х. Час спрацювання пристрою, яка вимірюється в секундах, фіксується на осі У
Оскільки кожен автомат складається з електромагнітного і теплового розчеплювача, то і представлений графік умовно ділиться на дві ділянки. На крутому ділянці відбивається робота теплового розчеплювача, що захищає від перевантажень, а в більш пологій частині відображено дію електромагнітного розчеплювача, що виконує відключення при коротких замиканнях.
На графіку наочно видно, що при різних навантаженнях, змінюється і час відключення пристрою. Час відключення при однаковому навантаженні у холодного і гарячого автомата буде різним. Таким чином, графік времятоковой характеристики дозволяє заздалегідь виконати всі необхідні розрахунки і вибрати найбільш підходяще захисний пристрій для конкретних умов експлуатації.
Вибір автомата для будинку
Для більшості квартир рекомендуються автоматичні вимикачі категорії В, що володіють підвищеною чутливістю. Його спрацьовування при перевантаженнях відбувається так само, як і у автомата типу С. Однак в разі короткого замикання їх дії можуть відрізнятися.
Ідеальними умовами вважається наявність нового будинку, гарного стану мережі, розташування підстанції біля об'єкта. Велике значення має якість всіх з'єднань. У такій ситуації при короткому замиканні може спрацювати навіть вступний автомат.
Зовсім інші умови в старих будинках. Як правило в них дуже стара електропроводка, що володіє високим опором. Струму може виявитися недостатньо, і при короткому замиканні автомат не спрацює. На таких об'єктах времятоковая характеристика автоматичного вимикача повинна обов'язково відповідати категорії В. Ця умова стосується не тільки квартир, але також дач і старих сільських будинків.