Автоматический трехполюсный выключатель: устройство, принцип работы

Стабильная работа электрического оборудования обеспечивается номинальными параметрами тока в сети. При перегрузках и замыканиях электропроводка разрушается, возникает угроза поломки электроприборов. Для обеспечения безопасности локальных сетей устанавливают выключатель автоматический трехполюсный.

Где используются выключатели

Трехполюсный автомат используют для защиты трехфазной сети или трех однофазных

Автомат предназначен для отключения электрической сети в случае превышения силы рабочего тока или при возникновении короткого замыкания. Выключатель трехполюсный устанавливают для защиты трехфазной цепи, или трех однофазных проводок. Прибор решает следующие задачи:

• отключает номинальный ток в ручном режиме;
• предотвращает пробой на участке цепи;
• автоматически разрывает аварийные или перегруженные линии;
• предупреждает несанкционированное отключение.

Подобные приборы массово используются на предприятиях, где для питания мощных агрегатов, станков и прочего оборудования необходимо напряжение в 380 вольт. Срабатывает 3 полюсный автомат при повышении номинальной нагрузки в любом из трех проводов цепи и одновременно их отключает.

Для защиты бытовых сетей применяют автоматы модульной конструкции.

Характеристики автомата

Автоматический выключатель в разрезе

По сути это утроенный вариант однополюсного прибора для электрической цепи с тремя фазами. Особенность конструкции заключается в наличии защитных функций на каждом отдельно взятом полюсе. Основные характеристики – допустимый ток короткого замыкания, при котором выключатель срабатывает, и скорость отсечки.

Для отключения предусмотрено два механизма – электромагнитный и тепловой. При коротком замыкании электромагнит размыкает цепь. Тепловой срабатывает при продолжительной, превышающей номинальную, нагрузке. Также прибор является коммутационным аппаратом. При необходимости автомат можно использовать, чтобы включить или отключить ток.

По конструкции устройство имеет следующие элементы:

• механизм управления;
• силовые контакты;
• узел гашения электрической дуги;
• расцепитель;
• клеммы полюсов для подключения проводов.

Функциональные узлы располагаются в корпусе. В крышке прибора находятся свободные контакты. Кинематическим способом они связываются с траверсой главных контактов. Сам корпус и крышка выполнен из пластмассы или текстолита. Материал не пропускает электрический ток.

Принцип работы

Схема трехполюсного автомата

В рабочем состоянии контакты выключателя находятся в замкнутом положении. Номинально допустимый ток свободно проходит через автомат по цепи. Если нагрузка превышает заданные параметры, происходит автоматическое отключение. При коротком замыкании автомат отключает сеть моментально.

Причиной перегрузки может быть одновременное подключение потребителей, когда их суммарная мощность, превышает расчетную мощность сети. Например, одновременное включение стиральной машины и бойлера, кондиционера, электрической плиты. Разъединение цепи из-за перегрузки продолжается дольше заданного периода.

При необходимости устройство может быть отключено в ручном режиме. В аварийной ситуации, даже если пользователь удерживает рукоятку на включение, автомат все равно отключит все полюса.

Номинальная отключающая способность

При коротком замыкании резко увеличивается сила тока. Электромагнитный расцепитель приводит в действие рычаги механизма. Защитный выключатель срабатывает. Обесточивание проводки происходит за 0,02 секунды, она не успевает нагреться.

Наличие дугогасительной камеры не допускает прохождение тока по плазменному каналу заряда, не дает развиться пожару. Таким образом, контакты защищены от залипания и выгорания, а время аварийного отключения сети минимальное.

Выбирая модель нужно ориентироваться на то, для каких силовых линий понадобится автомат, чтобы обесточить сеть с подключенными к ней приборами. На корпусе имеется параметр, указывающий величину тока, которую автомат способен выдержать при коротком замыкании:

• на отходящие линии в квартирных щитках достаточно 4,5 кА;
• входящий в щиток кабель – 6 кА;
• для распределительных устройств на вводе электролинии в дом – 10 кА.

Важно учитывать сопротивление проводки. Алюминиевый кабель обладает большим сопротивлением, чем медный. Поэтому для него подойдет защитный автомат на 4,5 кА, а на медный – 6 кА. По закону Ома, сила тока в проводнике обратно пропорциональна его сопротивлению.

Времятоковые характеристики

Работа электромагнита направлена на аварийный ток. Устройство не реагирует, если превышение произошло за счет перегрузок, связанных с потребителями. В таком случае для защиты проводки используется биметаллический расцепитель. В течение определенного времени пластины нагреваются. Одна из них сгибается и приводит в движение механизм расцепления.

Неравномерное потребление мощности, увеличение нагрузки с превышением номинального тока приводит к срабатыванию автомата. Есть приборы с заданными времятоковыми характеристиками. Они имеют следующую маркировку:

1. B – при трехкратном повышении силы тока прибор срабатывает через 0,015 секунд.
2. C – автомат отключается, если ток в 5 раз превышает номинальное значение.
3. D – применяется для защиты электрического котла, двигателей и других устройств.

При кратковременной перегрузке, например, во время запуска мотора, пластина не успевает нагреться. Параметры тока приходят в норму, и выключатель продолжает работать.

При необходимости стандартные настройки можно изменить. Но должна быть уверенность, что электропроводка выдержит повышение нагрузки локальной сети.

Обзор автоматических выключателей

Прибор выбирают с учетом напряжения, силы тока и температуры. Общие технические характеристики должны быть указаны на корпусе.

• Конфигурация – одно-, двух-, или трехполюсный.
• Напряжение постоянного тока, в соответствии с конструкцией – 240, 440, 600 вольт.
• Напряжение переменного тока 380, 380, 660.
• Номинальный ток от 0,6 до 100 ампер, для приборов всех конфигураций.
• Напряжение расцепителя от 24 до 440 вольт.
• Могут работать при температуре окружающей среды от -25° до +60°.

Автоматы серии ВА предназначены для электрических линий с переменным током частотой 50/60 Гц. Номинальное напряжение до 690 B, при номинальном токе не более 6300 А. Используются как защита в источниках питания и цепях распределения тока, оперативного включения и отключения электрических цепей.

Приборы выпускают для разных защитных характеристик и номинальных токов. Наиболее известные зарубежные марки ABB, Schneider Electric, Legrand. Лучшие отечественные производители КЭАЗ, IEK, КОНТАКТОР.

100А – защита от коротких замыканий

Выключатель автоматический трехполюсный 100А предназначен для защиты от короткого замыкания, перегрузок и нечастых коммутаций. Используется в промышленном строительстве и для бытового электроснабжения. Имеет следующие характеристики:

• номинальный ток 100 A;
• ток расцепления 10 кА;
• максимальное напряжение переменного тока 230/400 B;
• постоянного 60 B;
• сечение провода 25 мм2;
• крепление – DIN-рейка.

Компактные габариты позволяют монтировать прибор в электрический щиток на стандартную рейку. Рассчитан на 10 тысяч циклов коммутации, этого хватает на несколько лет интенсивной работы.

Автомат трехполюсный 25а предназначен для защиты вводно-распределительных устройств в жилых и общественных зданиях. Подключается к сети с переменным напряжением 12–230 В. Срабатывает при токе короткого замыкания до 4,5 кА, сечение провода от 4 до 25 мм2. Механическая износостойкость до 10 тысяч циклов, коммутационная 4000. Защита от попадания твердых тел IP20.

Автомат с63 может применяться для защиты сети с подключением нагревательных и осветительных приборов. А также для сетей с трансформаторами, двигателями и электронными устройствами. Коммутационная способность 4,5 кА или 6 кА.

25А – защита вводно-распределительных устройств С63 – защита бытовых и осветительных приборов

Трехполюсный автомат – это важная часть электрической сети. Подбирается с учетом величины подключаемой нагрузки и сечения провода. Для этого все характеристики указаны на лицевой стороне корпуса. Выбирая дорогое устройство, важно понимать, что остальное оборудование должно иметь тот же уровень качества.

Источник: https://StrojDvor.ru/elektrosnabzhenie/vyklucatel-avtomaticeskij-trehpolusnyj/

Автоматический трехполюсный выключатель: устройство, принцип работы

Электрическое оборудование стабильно работает в штатном режиме при условии обеспечения номинальных параметров тока в сети.

Но при коротком замыкании или в результате перегрузки сети возникает угроза разрушения электропроводки, создаются условия для выхода из строя электроприборов.

Для защиты проводки и электрооборудования в трехфазных сетях, применяют автоматический трехполюсный выключатель, обеспечивающий безопасность локальных цепей.

Это коммутационное устройство может отключать номинальные токи в ручном режиме или автоматически разрывать перегруженные либо аварийные линии.

Особенность работы трёхполюсного выключателя в том, что он одновременно коммутирует все три фазы, что очень важно для защиты электромоторов.

В отличие от плавкой вставки, трёхполюсники рассчитаны на многократное срабатывание и обладают стабильностью уставки, заложенной в конструкции прибора.

Устройство

Автоматический выключатель конструктивно состоит из трёх автоматов, объединённых в одно устройство (модульная конструкция).

Каждый автомат, независимо от других, реагирует на аномальные отклонения токов, однако, благодаря планке, соединяющей рычажки управления, замыканий цепей или их размыкание происходит одновременно по трём фазам. На рисунке 1 показано фото типичного модульного выключателя.

Рис. 1. Трёхполюсный автомат

Существуют конструкции, в которых механизмы заключены в один корпус, с одним рычагом управления. Такое строение характерно для мощных промышленных трёхполюсных автоматов.

Рассмотрим устройство трёхполюсного автомата на примере модульного бытового автоматического выключателя (см. рис. 2).

Рис. 2. Конструкция автоматического выключателя

Конструктивные узлы:

• силовые контакты;
• дугогасительный механизм;
• расцепители (устройства для разъединения контактов);
• механизм взвода;
• рычаг управления;
• клеммы полюсов автомата для подключения проводов.

Расцепители бывают тепловыми и электромагнитными. Чаще всего применяются в комбинации. Силовые контакты расположены в дугогасительной решётчатой или щелевой камере. В мощных выключателях используют комбинированные камеры, сочетающие в себе решётчатые и щелевые конструкции.

Возле контактов может быть вмонтирована пластиковая вставка, которая при испарении выделяет газы, используемые для гашения дуги. Поток раскалённых газов или воздуха проходит через дугогасительную камеру и выходит в атмосферу по специальному каналу для отвода выпускных паров.

Для защиты цепей используются разные виды трёхполюсных выключателей, но их устройство существенно не отличается от конструкции приведённой выше.

На схемах устройства изображаются так, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Изображение на схемах

Механизмы расцепления

Исполняющим элементом конструкции является механизм расцепления, который состоит из коромысел, рычагов, пружин и защёлок, обеспечивающих мгновенное размыкание электрической цепи. Этот механизм приводят в действие расцепители, которые по принципу действия делятся на типы:

• термобиметаллические – пластины с памятью;
• электромагнитные – соленоид с сердечником;
• электронные, управляемые полупроводниковыми элементами;
• микропроцессорные, на базе интегральных микросхем.

Напоследок заметим, что в некоторых промышленных образцах выключателей применяются электромеханические, электромагнитные, пневматические и другие типы приводов для управления автоматами. Это позволяет персоналу включать либо отключать устройства дистанционно.

Принцип работы

В рабочем состоянии автоматического выключателя его контакты находятся в замкнутом положении. Номинальные токи свободно протекают через автомат. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока его не выключит оператор или токи нагрузки не превысят наперёд заданных значений.

Возможны два случая:

1. Отключение в результате КЗ (происходит без выдержки времени).
2. Разрыв цепи вследствие её перегрузки, которая длится дольше заданного промежутка времени.

При коротком замыкании резко возрастает ток в защищаемой электрической сети, в результате чего срабатывает электромагнитный расцепитель, приводя в действие рычаги механизма расцепления. В течение 0,01 – 0,02 секунды происходит обесточивание проводки. За такой короткий промежуток времени она провода не успевают сильно нагреться.

Благодаря наличию дугогасительной камеры исключена возможность протекания тока по плазменному каналу разряда. Это, во-первых, защищает контакты от выгорания и залипания, а во-вторых – сводит к минимуму время отключения аварийного участка электрической сети.

Параметры срабатывания электромагнита рассчитаны на аварийные токи. Однако, на превышение номинальных токов в результате перегрузок, создаваемых потребителями, данное устройство не реагирует. В таких случаях для защиты проводки используется биметаллический расцепитель.

Если нагрузка не уменьшается, одна из пластин начинает изгибаться, приводя в действие коромысло, связанное с рычагом механизма расцепления. Под усилием пружины происходит скачкообразное срабатывание защиты.

Повторное включение возможно только после остывания теплового расцепителя.

В случае, когда перегрузка была кратковременной (например, при запуске электромотора), пластина не успевает нагреться. При возвращении параметров электрической сети к норме, трёхполюсный выключатель продолжает работать в штатном режиме.

Тепловые уставки регулируются винтом (см. рис. 2). При необходимости можно, в небольших пределах, изменить стандартные регулировки.

Изменение уставок позволяет изменить чувствительность трёхполюсного выключателя, что иногда бывает полезно, при ложных срабатываниях защиты.

Но имейте ввиду – такие действия оправданы лишь в том случае, когда вы уверены в том, что ваша электропроводка способна выдержать повышенные нагрузки локальной сети.

В некоторых моделях функции тепловых контактов могут выполнять электромагнитные реле, оборудованные гидравлическими замедлителями.

Если нагревание пластины может длиться от нескольких секунд до часа (при умеренных перегрузках), то электромагнит с замедлителем отключит питание гораздо быстрее.

Технические характеристики

График на рисунке 4 прекрасно иллюстрирует критичные характеристики выключателей типов B, C, D.

Рис. 4. График срабатывания защиты

Обратите внимание на зоны защиты от перегрузок и от КЗ. Зона B характерна для выключателей, применяемых в защите линий освещения или очень протяжённых линий.  Отключение происходит в течение 7 – 15 секунд, при достижении током величины, кратной номинальному: от 3·In до 5·In,где In – номинальный ток.

В зоне C тепловая защита сработает в течение 0,5 – 1,5 с, при достижении нагрузки от 5·In до 10·In. Применяется в линиях с умеренными пусковыми токами.

Зона D – Это уже электромагнитная защита от КЗ. Время отключения 0,01 – 0,02 с.

Промышленные автоматы типа Z, L, K, имеют параметры теплового отключения от 8·In до 12 ·In.

Приводим таблицу основных характеристик некоторых типов трёхполюсных автоматических выключателей серии А3700.

Тип устройства	Номинальный ток выключателя, In (А)	Номинальный ток рацепителя, In (А)	Тое соленоида, А	Ударный ток, кА
ПКС* в цепи 380 В	ОПКС** в цепи 380 В
Выключатели на напряжение до 660 В
А3712Б	160	80	400	36	—
160	630, 1000, 1600	75	125
А3722Б	250	250	1600,2000,250	80	150
А3732Б	400	400	2500, 3200, 4000	100	150
А3742Б	630	630	4000, 5000, 6300	100	150
А3792Б	630	630	2500, 3200, 4000. 5000, 6300	11,1	150
Выключатели на напряжение до 380 В
А3712Ф	160	80	400	25	28
160	630, 1000,1600
А3722Ф	250	250	1600,2000,2500	35	38
А3732Ф	630	400	2500,3200, 4000	50	53
630	4000,5000,6300

*ПКС – предельное значение тока, с которым выключатель может справиться несколько раз.

**ОПКС – критическая величина тока, отсекаемого автоматическим выключателем  не более 1 раза.

Область применения

Основное назначение автоматических трёхполюсных выключателей – защита электрических линий от перегрузок и КЗ, а также трёхфазного электрооборудования. Массовое применение автоматы нашли на производстве, где используются различные станки и прочее оборудование с электроприводом.

В бытовых электросетях выключатели применяются реже, так как в основном используется однофазная сеть. Но если кто-то пользуется трёхфазной сетью, то для защиты проводки целесообразно применять трёхполюсные выключатели модульной конструкции. Такие устройства компактные, надёжные, имеют удобное крепление.

Видео по теме

Источник: https://www.asutpp.ru/avtomaticheskij-trexpolyusnyj-vyklyuchatel.html

Назначение и установка двухполюсного и трехполюсного выключателя

Назначение автоматических выключателей, внедряемых в схемы электрических сетей, касается защитных функций. Если в режиме перегрузки сети использовать ручной прибор, вероятность получить значительные повреждения оборудования существенно возрастает.

Автоматические двухполюсный и трехполюсный выключатели снижают такие риски до минимума, так как обеспечивают моментальный разрыв цепей на случай аварии.

Разберемся в особенностях электрических автоматов, приведем советы по выбору, установке и эксплуатации таких устройств.

Исполнение автоматических выключателей

В практике использования подобного оборудования отмечается частое применение трёх видов устройств: однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные.

В чём проявляется разница между этими тремя видами автоматов? Попытаемся разобраться.

Сообщество этих электрических приборов более чем многообразно. Ассортимент не охватить воображением.

Однако высокая численность защитных устройств полностью оправдана, так применять их приходится в самых разных вариантах построения схем

Однополюсный прибор, в общем-то, не вызывает особых вопросов.

Если внедрить выключатель однофазную схему, то устройство будет работать как обычный рубильник, только в режиме автоматической реакции – то есть без вмешательства пользователя разорвёт цепь на случай нарушения заданных рабочих условий.

Краткая характеристика двухполюсника

Аналогичное устройство, но исполненное в виде двухполюсного автоматического выключателя, несколько отличается по функциональности.

Схемотехника двухполюсного прибора выполнена с учётом контроля и сравнения условий работы двух независимых токовых линий.

Двухполюсная конструкция выключателя предназначена для защиты и блокировки двух разных линий одной электрической цепи.

Двухполюсные автоматы применяются, как правило, для внедрения в проекты построения электрических сетей, когда требуется контроль и сравнение условий работы двух участков единой электрической сети. По сути, двухполюсная конфигурация прибора представляет собой тандем пары однополюсных устройств.

Однако схема защиты и блокировки двухполюсника работает по принципу сравнения параметров каждого устройства в отдельности, в режиме реального времени. Если на любом из двух контрольных участков параметры выходят за границы установок, моментально разрываются обе линии.

Этот важный момент показывает: замена двухполюсного автомата парой обычных однополюсных приборов невозможна в принципе. На случай перегрузки одной из цепей (или КЗ), сработает только один автомат.

Исполнение двухполюсника: 1 – корпус из пластика хорошего качества; 2 – допускается эксплуатация от -25 до + 60ºС; 3 – монтаж на DIN-рейку; 4 – механизм оперативного взвода; 5 – индикация срабатывания; 6 – панель информации; 7 – технические обозначения (+)

Но учитывая, что электрическая сеть единая, электричество продолжит поступать через второй прибор, питающий другой участок. Подобная ситуация приводит к тяжёлым последствиям.

Между тем, существуют два подвида двухполюсных приборов:

• с защитой одного полюса и обычной коммутацией нейтрали;
• с защитой обоих полюсов и одновременной их коммутацией.

Первые обычно используются в качестве вводных автоматов, благодаря которым коммутируется фазный и нулевой проводники. При этом такая схема включения предусматривает использование дополнительной линии PE – заземляющего провода.

Это устройство конструктивно тоже выглядит как двухполюсник. Однако фактически прибор является однополюсным защитным автоматом с поддержкой функции блокировки (коммутации) нейтральной линии электрической сети

Вторые находят применение в схемах одной сети, где питаются два участка, действующие в условиях разных токовых нагрузок.

Особенности устройства трёхполюсника

Главное предназначение трехполюсного автоматического выключателя – использование в схемах трёхфазных сетей. Конструктивные особенности этого вида приборов заключаются в наличии защитных функций на каждом отдельном полюсе.

Срабатывание защиты на любом из полюсов приводит к размыканию всех полюсов.

Конструкция для работы с трёхфазной сетью. Автоматический выключатель на три независимых полюса с общей блокировкой. Как видно на схеме устройства, защита осуществляется за счёт действия биметаллических пластин, а также электромагнитных расцепителей (+)

Несмотря на конкретное назначение автоматов такого типа, их вполне допустимо использовать на однофазных или двухфазных линиях.

Конструктивно трехполюсный автомат содержит следующие элементы:

• механизм управления;
• систему контактов;
• модуль гашения электрической дуги;
• расцепляющее устройство.

Свободные контакты обычно монтируются внутри крышки прибора. Контактная система связывается с траверсой главных контактов кинематическим способом.

Функциональные узлы прибора смонтированы внутри корпуса. Крышка и корпус автомата выполняются из материалов, не пропускающих электрический ток (пластмасса, текстолит и т.п.).

Внутреннее содержимое классических конструкций трехполюсников: 1, 6 – камера гашения электрической дуги; 2, 6 – расцепитель электромагнитного действия (катушка с сердечником); 3,4 – расцепитель теплового действия (биметаллическая пластина) (+)

Механизм защиты трёхполюсников обеспечивает моментное отключение, как в режиме «авто», так и в случае ручного действия. При этом, если имеет место перегрузка в электрической схеме, моментное отключение происходит независимо от силы воздействия на рукоятку управления.

То есть, даже если пользователь будет удерживать рукоятку в состоянии включения, автомат в режиме перегрузки всё равно разомкнёт все полюсы.

Существует модификации трёхполюсников, где добавлен ещё один полюс под нулевой проводник. По сути, речь идёт о четырёхполюсном исполнении с точки зрения конструктивных деталей.

Модифицированное устройство на три фазовых полюса с добавочным нулевым полюсом. Часто этот вид автоматов называют четырёхполюсник, что в принципе вполне соответствует действительности с конструктивной точки зрения

Функционально автомат на четыре полюса напоминает двухполюсную систему. Задача устройства та же самая, только по отношению к трёхфазной сети.

Обобщённые технические характеристики автоматов

Информация о основных параметрах автоматических выключателей указана на его корпусе. Чтобы разобраться в буквенно-цифровых обозначениях, необходимо уметь “читать” маркировку устройств.

Широко распространёнными в быту и промышленности отмечаются приборы, соответствующие следующим основным техническим характеристикам, в зависимости от их конструктивного исполнения:

Конфигурация автомата	1-полюсный	2-полюсный	3-полюсный
Напряжение постоянного тока, В	240	440	600
Напряжение переменного тока, В	380	380	660
Номинальный ток, А	0,6 – 100	0,6 – 100	0,6 – 100
Напряжение независимого расцепителя, В	24 – 440	24 – 440	24 – 440
Норма температуры окружающей среды, ºС	-25 / +60	-25 / +60	-25 / +60

Приборы выбирают по определенным критериям, среди которых напряжение, величина номинального тока, температурные показатели.

Подробнее о выборе автоматических выключателей читайте в статьях:

 Монтажные тонкости выключателей

Для всех электрических приборов подобного исполнения определён порядок внедрения в состав электрической схемы.

Монтаж автоматических выключателей – на первый взгляд процедура технически несложная.

Однако если учитывать в точности все существующие правила инсталляции, монтажный процесс автоматов можно сравнить с работой по созданию компьютерного программного обеспечения

Установленным порядком, в частности, предполагаются следующие действия монтажников, прежде чем двухполюсные и трехполюсные выключатели будут установлены:

• прибор должен соответствовать исполнению под текущую схему;
• корпус автомата не имеет деформаций и повреждений;
• рычаг включения/отключения чётко срабатывает в режиме ручной активации.

Основание, на которое предполагается инсталляция устройства, необходимо проверить на ровность поверхности. Не допускается монтаж на основания, где за счёт неровной поверхности после крепления корпус автомата подвергается напряжениям изгиба.

Соединение с проводниками сети

Присоединение медных проводников, имеющих сечение 16 – 25 мм2, выполняют через кабельные наконечники (ГОСТ 9688-82). Если необходимо сделать соединение проводниками из меди сечением 4 – 16 мм2, используются кабельные наконечники иного типа (ГОСТ 7386-80).

Применительно к соединениям алюминиевых проводов, используются концевые элементы по аналогии ТАМ-7, соответствующие параметрам ГОСТ 9581-80.

Наконечники проводников, подводимых на контактные зажимы автоматов. Зачастую этот момент игнорируется, проводники попросту скручивают и в таком состоянии подключают к устройству. По сути, такой подход уже считается нарушением.

Исключение составляют провода сечением менее 4 мм

Сетевое проводники, подводящие напряжение от источника питания, подключают к верхней группе неподвижных контактов автоматических выключателей.

Наконечники следует затягивать контактными зажимами плотно, но без критичных усилий, способных привести к срыву резьбы. Заделке проводников в кабельных наконечниках следует уделять высокое внимание. Обязательно использовать изоляционные трубки, ленту в качестве защитной оболочки.

Нюансы расстановки и крепежа

Когда выполняют монтаж нескольких единиц оборудования, требуется соблюдать правила расстановки приборов относительно друг друга. Так, расстояние между близко расположенными приборами следует выдерживать не менее 5 мм.

Установка выключателей в группу. Выглядит вполне красиво и аккуратно. Между тем, в данном случае монтажный процесс выполняется с ошибками.

Согласно нормативам, при монтаже в группе расстояние между стенками рядом расположенных приборов должно составлять не менее 5 мм

Минимальные расстояния от металлических частей распределительных устройств: сверху 30 – 50 мм, сбоку 5 – 10 мм, в зависимости от величины подведённого напряжения.

Если на монтаже применяются приборы, конструктивно сделанные в дополнительной оболочке, все монтажные манипуляции с ними производятся при снятой крышке оболочки. Установку крышки выполняют с учётом правильного вхождения поводка приводного механизма. Крепление крышки винтами исполняют равномерно.

По завершении монтажа автоматы обязательно проверяются на чёткость момента включения/отключения.

Монтажные схемы и правила подключения выключателя подробно описаны в этой статье.

Техническое обслуживание в период эксплуатации

Нормальные условия действия двухполюсных и трехполюсных автоматических выключателей позволяют выделять время на технический осмотр приборов не чаще одной профилактики за три года работы. Этот факт лишний раз подтверждает высокое качество исполнения практически любых автоматов.

Техническое обслуживание приборов. Эта процедура предусматривает тестирование целостности устройств и надёжности контактных групп. В рамках техобслуживания выполняется чистка приборов и мест их размещения.

Проверяется качество работы автоматических механизмов

Между тем, согласно инструкций, технический осмотр обязательно выполняется, если автоматический выключатель срабатывал по причине тока короткого замыкания.

Для любой причины, будь то срабатывание устройства в условиях аварийной ситуации или техобслуживание по графику, технический осмотр устройств выключает в себя:

• диагностирование механизма включения/отключения в ручном режиме без нагрузки;
• проверку затяжки винтов основных и свободных контактов;
• надёжность крепежа прибора к основанию;
• очистку от загрязнений и посторонних предметов;
• имитацию отключения методом механического воздействия на чувствительный элемент;
• проверку работоспособности в рабочем режиме.

Практика пользования электрическими сетями отмечает обращение с приборами разных производителей, включая отечественных и зарубежных.

Большая часть всех эксплуатируемых устройств автоматической защиты характеризуется безупречной работой в плане качества.

Выводы и полезное видео по теме

Что такое автоматы и чем они различаются, можно узнать из следующего видеоролика:

О критериях выбора защитных устройств:

Надёжность работы устройств автоматической блокировки часто определяет не бренд, а правильный подбор с учётом рабочей нагрузки. Также значимое влияние на действие приборов оказывает точный расчёт сечения проводников, питающих нагрузку от автомата и расчёт сечения кабеля ввода.

Когда все нюансы монтажа учтены, даже китайские приборы, которые в несколько раз дешевле брендовых, работают достаточно долгий период времени без особых нареканий.

Поделитесь с читателями вашим опытом подключения двухполюсных и трехполюсных выключателей. Пожалуйста, оставляйте комментарии, задавайте вопросы по теме статьи и участвуйте в обсуждениях – форма для отзывов расположена ниже.

Источник: https://sovet-ingenera.com/elektrika/uzo-schet/dvuxpolyusnyj-i-trexpolyusnyj-vyklyuchateli.html

Трехполюсный автоматический выключатель: принцип работы

Где и как можно использовать трехполюсный автоматический выключатель для защиты оборудования

Трехполюсный автоматический выключатель не является новой концепцией использования для защиты трех однофазных нагрузок с целью экономии места и затрат.

Но что если защищаемые нагрузки, например, электродвигатели, имеют разные технические данные и требуют разных видов защиты? Во многих устройствах — например, машинах и установках с несколькими нагрузками — обычно имеет смысл защищать каждую нагрузку отдельно и индивидуально.

Оптимальная безопасность электрической нагрузки

Индивидуальная защита, в отличие от групповой, обеспечивает оптимальную безопасность каждой электрической нагрузки от возможных повреждений, вызванных перегревом. Кроме того, исключается возможность ложных срабатываний.

Если однополюсной защиты достаточно, то такие автоматические выключатели для защиты оборудования надежно могут справляться с этой задачей.

Другой альтернативой является использование трех однополюсных выключателей вместо одного трехполюсного выключателя. Это значительно уменьшит время монтажа и требования к пространству. Кроме того, в случае сбоя нагрузки все три нагрузки всегда будут отключены от напряжения питания, включая неисправные нагрузки. Это обеспечит полное отключение агрегата.

Трехполюсный автоматический выключатель и его особенности

Однако трехполюсный автоматический выключатель может использоваться только при условии, что номинальные значения тока автоматических выключателей будут сопоставлены с рабочими характеристиками нагрузок.

Если тремя защищаемыми нагрузками являются три одинаковых электродвигателя, можно использовать любой стандартный трехполюсный автоматический выключатель.

Но что, если для используемых двигателей требуются разные номиналы выключателей? Стандартные трехполюсные автоматические выключатели должны быть отключены, потому что их трехполюсные камеры имеют одинаковые номиналы.

  Схема активного фильтра на выходе усилителя класса D

Комбинации тепловых автоматических выключателей E-T-A, например трехполюсный 3130 или многополюсная модель 3140 с кнопочным управлением, предлагают потенциальное решение. Их камеры полюсов могут быть оснащены различными биметаллическими расцепителями. Это позволяет пользователям выбирать требуемые значения тока из всего диапазона значений тока выключателя.

Типы автоматических выключателей

Трехполюсный автоматический выключатель 3130 с кулисным приводом может иметь биметалл 5 А в камере первого полюса, биметалл 10 А во второй камере и биметалл 16 А в третьей камере.

Типы автоматических выключателей E-T-A 3130 и 3140 имеют международные сертификаты, включая VDE, UL, CSA и CCC, даже если они оснащены различными биметаллическими расцепителями, и поэтому подходят для глобального использования.

Многополюсные автоматические выключатели могут быть особенно полезны, когда используются для защиты однофазных нагрузок или нагрузок постоянного тока.

Комбинации автоматических включателей/выключателей E-T-A отвечают этим требованиям.

Можно ли объединять однополюсные автоматы в двухполюсные или трехполюсные?!

Источник: https://usilitelstabo.ru/trehpolyusnyj-avtomaticheskij-vyklyuchatel-princzip-raboty.html

Автоматические выключатели

 Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

• Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.
• Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.
• Примечание: В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.
• Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

1. 1,2 — соответственно нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода
2. 3 — подвижный контакт; 4 — дугогасительная камера; 5 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя); 6 — катушка электромагнитного расцепителя; 7 — сердечник электромагнитного расцепителя; 8 — тепловой расцепитель (биметалли́ческая пласти́на); 9 — механизм расцепителя; 10 — рукоятка управления; 11 — фиксатор (для крепления автомата на DIN-рейке).
3. Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.
4. Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания.

Он представляет из себя катушку (6) с находящимся в ее центре сердечником (7) который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции  электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину (8). Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя (9), который размыкает подвижный контакт (3).

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом при токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45мин — 1 час.

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте (3) образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру (4), которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

3. Маркировка и характеристики автоматических выключателей

• ВА47-29 — тип и серия автоматического выключателя
• Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.
• Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания защиты автоматического выключателя а так же время за которое это срабатывание происходит.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·Iн до 10·Iн включительно. (Iн— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

4.  Выбор автоматического выключателя

1. Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:
2. — По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

3. — По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи:

Uном.

АВ⩾ Uном. сети

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из четырех следующих способов:

1. Рассчитать самостоятельно по следующей методике:

Номинальный ток автоматического выключателя должен быть больше либо равен расчетному току защищаемой им цепи, т.е. тому току на который рассчитана данная электрическая сеть:

Iном. АВ⩾ Iрасч. сети

• Расчетный ток электрической сети (Iрасч. сети) можно определить с помощью нашего онлайн калькулятора, либо рассчитать его самостоятельно по формуле:
• Iрасч. сети=Pсети/(Uсети*K)
• где: Pсети — мощность сети, Ватт; Uсети — напряжение сети (220В или 380В); K — коэффициент (Для однофазной сети: K=1; Для трехфазной сети: K=1,73).
• Мощность сети определяется как сумма мощностей всех электроприемников в доме:
• Pсети=(P1+ P2…+ Pn)*Кс
• где: P1, P2, Pn — мощности отдельных электроприемников; Кс — коэффициент спроса (Кс=от 0,65 до 0,8) в случае если в сеть подключается всего 1 электроприемник или группа электроприемников которые включаются в сеть одновременно Кс=1.
• В качестве мощности сети так же можно принять максимальную разрешенную к использованию мощность, например из технических условий, проекта или договора электроснабжения при их наличии.

После расчета тока электросети принимаем ближайшее большее стандартное значение номинального тока автомата:  4А, 5А, 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А и т.д.

ПРИМЕЧАНИЕ: Кроме описанного выше способа существует возможность упрощенного расчета автоматического выключателя, для этого необходимо:

1. Определить мощность сети в килоВаттах (1 килоВатт=1000Ватт) по формуле приведенной выше:

1. Pсети=(P1+ P2…+ Pn)*Кс, кВт
2. 2. Определить ток сети умножив рассчитанную мощность сети на коэффициент перевода (Кп) равный: 1,52 -для сети 380 Вольт или 4,55 — для сети 220 Вольт:
3. Iсети=Pсети*Кп, Ампер

3. На этом все. Теперь как и в предыдущем случае полученное значение тока сети округляем до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата.

И в завершении выбираем характеристику срабатывания (см. таблицу характеристик выше).

Например если нам нужно поставить автомат для защиты электропроводки всего дома выбираем характеристику «C», если электроосвещение и розеточная группа разделены на два разных автомата, то для освещения можно установить автомат с характеристикой «B», а на розетки — с характеристикой «C», если необходим автомат для защиты электродвигателя — выбираем характеристику «D».

Приведем пример расчета: Имеется дом в котором есть следующие токоприемники:

• Стиральная машина мощностью 800 Ватт (Вт) (что равно 0,8кВт)
• Микроволновая печь — 1200Вт
• Электродуховка — 1500 Вт
• Холодильник — 300 Вт
• Компьютер — 400 Вт
• Электрочайник — 1200Вт
• Телевизор — 250Вт
• Электроосвещение — 360 Вт

• Напряжение сети: 220 Вольт
• Коэффициент спроса примем равным 0,8
• Тогда мощность сети будет равна:
• Pсети=(800+1200+1500+300+400+1200+250+360)*0,8=4808Вт
• Переводим Pсети из Ватт в килоВатты, для этого полученное значение мощности делим на 1000:
• Pсети=4808/1000=4,81
• Определяем ток сети по упрощенной схеме с помощью коэффициента перевода:
• Iсети=Pсети*Кп= 4,81*4,55=21,9 А

Округляем полученное значение тока до ближайшего большего стандартного значения номинального тока автомата. Выбираем автоматический выключатель с номинальным током 25 Ампер и характеристикой «C».

Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в х!

Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.

Источник: https://elektroshkola.ru/apparaty-zashhity/avtomaticheskie-vyklyuchateli/