Автоматические выключатели — это контактные коммутационные аппараты, способные включать, производить и выключать ток нагрузки, когда электрическая цепь в рабочем состоянии, а также включать, производить в течение определенного времени и выключать аварийный ток в электрической цепи.
Модульные автоматические выключатели Сименс Сентрон 5SL изготовлены из размыкая способность 6 или 10 кА. Модульные автоматические выключатели Сименс Сентрон 5SY изготовлены из размыкая способностью 6, 10, 15, 25 кА. Эти устройства имеют аналогичные характеристики как и другие модульные автоматические выключатели Сименс. Они позволяют быстро и легко устанавливать дополнительные компоненты, например блок-контакты состояния или блок-контакты срабатывания. Кроме того, модульные автоматы Сименс Сентрон 5SL4 можно комбинировать с независимыми расцепителями, выключателями минимального напряжения и устройствами определения дуговой пробой.
Устройства оснащены клеммами прямоугольного сечения, что позволяет легко вставлять проводники сечением до 35 мм2 вместе со штыревыми шинами.
Автоматический выключатель предназначен для нечастых выключений-включений могут иметь коммутационную выносливость до 50 000 циклов (выключение, а модульные выключатели нагрузки - до 100 000 циклов и работать при температуре от -30 до +60 °C и влажности 95 %), а также защиты кабелей (проводов) и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.
Модульный автоматический выключатель для монтажа на DIN-рейку распределительного щита, конструктивно выполненный в диэлектрическом, чаще пластмассовом корпусе. Включение-выключение производится рычагом, провода подсоединяются к винтовым клеммам. Специальный фиксатор позволяет установить корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко снять его (для этого нужно оттянуть фиксатор, вставкой отвертки в петлю пружинной задвижки). Замыкание и размыкание силовой электрической цепи, осуществляют подвижный и неподвижный контакты. Подвижный контакт – подпружиненный, пружина обеспечивает усилие для быстрого расцепления контактов для более быстрого разрыва дуги. Механизм расцепления приводится к действию одним из нескольких расцепителей: тепловым, магнитным или электромагнитным.
Существуют следующие способы классификации автоматов:
• По типу тока: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока
• По количеству полюсов головного круга автоматические выключатели бывают: однополюсные; двухполюсные; трехполюсные; четырехполюсные.
• По наличию токоограничения: токоограничительные; токонеограничительные.
• По видам расцепителя автомата: с максимальным расцепителем тока; с независимым расцепителем; с минимальным или нулевым расцепителем напряжения.
• По характеристике выдержки времени расцепителем тока (временная характеристика): без выдержки времени; с выдержкой времени, независимой от тока; с выдержкой времени, зависимой от тока; с сочетанием указанных характеристик.
• При наличии свободных контактов («блок-контактов» для вторичных кругов): с контактами; без контактов.
• По способу подсоединения внешних проводников: с задним присоединением; с передним присоединением; с комбинированным присоединением (верхние зажимы с задним присоединением, а нижние – с передним присоединением или наоборот); с универсальным подсоединением (передним и задним).
• По виду привода: с ручным приводом; с моторным (моторприводом); с пружинным; с пневматическим.
• При наличии и степени защиты выключателя от воздействия окружающей среды и от соприкосновения с движущимися и (или) частями выключателя под напряжением, расположенными внутри оболочки.
Номинальные токи основных кругов выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827.
Номинальные токи для главных цепей выключателя, выбирают из ряда: 0,3А; 0,5А; 1,0А; 2,0А; 3,0А; 4,0А; 5,0А; 6,0А; 8,0А; 10А; 13А; 15А; 16А; 20А; 25А; 30А; 32А; 35А; 40А; 45А; 50А; 60А; 63А; 80А; 100А; 125А; 160А; 250А; 400А; 630А; 1000А; 1600А; 2500А; 4000А; 6300 А. Дополнительно могут выпускаться выключатели на номинальные токи главных цепей выключателей: 1500А; 3000А; 3200 А.
Номинальные уставки максимальных расцепителей тока выключателей, предназначенных для работы при температуре окружающего воздуха 40 °C, должны соответствовать ГОСТ 6827.
Ток мгновенного расцепления
Согласно IEC 60898-1:2015, автоматические выключатели делятся на следующие типы тока мгновенного расцепления:
• Тип B: более 3In (где In — номинальный ток)
• Тип C: свыше 5In до 10In
• Тип D: свыше 10In до 20In
• Тип K: свыше 8In до 12In
• Тип Z: свыше 2In до 3In
Автоматические выключатели изготавливаются одно-, двух-, трех- и четырехполюсными и могут иметь следующие составляющие: главная контактная система, система дуготушения, привод, размыкающее устройство, расцепитель и вспомогательные контакты.
Для каждой разновидности автоматического выключателя (модульного или корпусного (силового)) существует предельный ток короткого замыкания, который наверняка не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сварку контактов. Например, в распространенных сериях бытовых автоматов, при токе износа 0,3–125 А наиболее возможный сквозной ток обычно составляет 6 000–10 000 А.
Автоматические выключатели производят с ручным и моторным приводом, в исполнении с литым корпусом или корпусом с выкатной корзиной.
Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным – непосредственного действия или дистанционным (электромагнитным, пневматическим и т.п.). Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителем.
Расцепитель – это электромагнитный или термобиметаллический элемент, который служит для отключения автоматического выключателя, через механизм свободного расцепления, при коротком замыкании или перегрузках. Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и пружин для выключения, и предназначен для отключения автоматического выключателя, а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание, при наличии долгосрочной команды на включение.
Автоматическое выключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По времени выключения tс (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала размыкания контактов) различают нормальные выключатели (tс = 0,02–0,1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс < 0,005 с). Нормальные и селективные автоматические выключатели, токоограничивающим действием не обладают. Быстродействующие выключатели, равно как предохранители, обладают токоограничительным действием, так как выключают электрическую цепь до того, как ток в ней достигнет наибольшего значения Иу. Селективные автоматические выключатели позволяют осуществить выборочную защиту сетей путем установки автоматических выключателей с разными выдержками времени: наименьшей, возле потребителя и постепенно увеличивающейся к источнику питания. Основываясь на обоих принципах действия, автоматические выключатели отслеживают как резкие скачки напряжения (короткое замыкание), так и длительные перегрузки. Если вы выбираете защитный выключатель для подключения конкретной нагрузки, то берите с ближайшим в большую сторону значением номинального тока. Мы не советуем ставить автомат-выключатель номиналом более 20% от нужного.
Корпусные автоматы рассчитаны на 400В, используют как вводные, для прерывания входной линии в здание, то есть на первичном распределении электроэнергии, а модульные 220В – при вторичном (на квартиры и др. внутренние помещения).
Стандартизированный модульный выключатель (евростандарт) рассчитан на сравнительно небольшие токи (до 125А). Благодаря стандартным размерам модуля (17,5 мм) и простоте монтажа (фиксируется на DIN-рейке специальной щеколдой), можно подключить с помощью простой отвертки.
Имеют типичную конструкцию: корпус выполнен из термостойкой пластмассы, на передней панели рукоятка включения/выключения и две винтовые клеммы по краям. На лицевой части аппарата наносятся основные характеристики: производителя, модели и/или серии, напряжение сети (220В), номинальный ток, и характеристика срабатывания расцепителя (B, C, D).
Корпусный автоматический выключатель
Корпусный вариант обладает большей выключающей способностью, и выполняет функции аналогичные модульным, но промышленным масштабам (более 1600А): защита цепей отходящих электродвигателей; в качестве вводных автоматических выключателей. Корпус таких аппаратов изготовлен из композитного материала, устойчивого к нагреву и возгоранию.
Монтируется он в электрощите (вертикально или горизонтально) или прямо на поверхность стены. В комплекте идет набор дополнительных аксессуаров, позволяющих значительно расширить функциональность устройства, а именно: вспомогательные контакты, независимые расцепители, расцепители минимального напряжения, блокирующие устройства или зажимы крышки.
Токи мгновенного расцепления и количество полюсов
В соответствии с данным параметром пакетник делятся на следующие три типа: автоматы класса В рассчитаны на мгновенное расцепление при токе свыше 3-5 номинальных; С соответственно от 5 до 10; и класс D выше 10–20 номинальных токов.
Класс В – Наименьшая задержка перед срабатыванием. Рекомендуется в Европейских странах для защиты бытовой техники и освещения. Но на практике, нежелательное износ провоцирует низкое качество тока в наших электросетях и постоянные перепады напряжения. Поскольку отечественные электроприборы не всегда рассчитаны на европейские стандарты энергопотребления, то в Украине эти автоматы используются редко.
Класс С – Наиболее универсален и устанавливается повсеместно: в квартирах, офисах, загородных домах и т.д.
Класс D – Увеличена задержка на срабатывание. Применяется для защиты промышленного электроинструмента: морозильные камеры, насосы, мощные кондиционеры, электродвигатели и т.д. То есть там, где есть непродолжительное резкое увеличение потребления электроэнергии в момент включения.
Однополюсный выключатель (1Р) предназначен для однофазной электропроводки. В этом случае провод нейтрали и заземления к устройству не удалось подключиться. Однополюсные применяются чаще всего. К примеру, в отдельно взятой квартире от двух до четырех линий питания, то есть, в среднем, три линии электропроводки. На каждую по одному 1P выключателю. Поэтому по количеству их покупают значительно больше 3,4-х.
Двухполюсный автомат 2Р (1+N) имеет две пары клемм для подключения питания и нагрузки) – для двухпроводных однофазных электропроводок, так как защищает фазный и нейтральный провод. Занимает по ширине место равное 2 стандартным модулям. Что касается целесообразности их использования, четко прописано в правилах устройства электроустановок (ПУЭ).
Четырехполюсный 4Р (3p+N) и трехполюсные (3p) автоматические выключатели – для 3-х фазной цепи как трехфазный автомат, и часто в качестве вводного. Питающие провода подводятся к верхним клеммам автомата, а нагрузка подключается к нижним. Производит обрыв всех трех фаз одновременно при неисправной работе отдельной линии. Его применение предусмотрено спецификой схемы электрораспределения. Незаменим для трехфазных эл.двигателей.
Четырехполюсные и двухполюсные выключатели для защиты нейтрали, но в большинстве случаев эта функция нужна редко. Один из примеров: отсутствие возможности отмотать электросчетчик путем манипуляций с заменой фазы и нейтрали местами, воздействия на нейтраль специальных приборов и магнитов.
Модульные автоматические выключатели Сименс применяются как для защиты установок внутри зданий так и для промышленных задач. Для промышленных целей и при производстве оборудования автоматические выключатели комплектуются дополнительными компонентами свободно устанавливаются, в частности блок-контакты состояния, срабатывания, независимыми расцепителями, расцепителями минимального напряжения, механизмами дистанционного управления, RC-модулей и устройств определения дуговой пробой.
Эти устройства одобрены для использования по всему миру в соответствии со стандартами IEC для систем к 250/440 В AC, 72 В DC на полюс - для систем постоянного тока.
Для применения в судостроении устройства были многократно сертифицированы в соответствии с судостроительных классификациях BV, DNV, GL и LRS.