Теоретический минимум

Для защиты людей, электрических устройств и электропроводок используются специальные защитные устройства, включаемые непосредственно на входе цепи потребителя. По способу защиты различают несколько разновидностей таких устройств. Плавкие предохранители являются невосстанавливаемыми: они требуют замены после срабатывания. Конструктивно плавкие предохранители помещаются в стеклянные трубки с контактами для установки в гнезда или в фарфоровые вставки (пробки), ввинчиваемые в фарфоровый патрон. Предохранители с ножевыми контактами используются в распределительных щитках для защиты цепей потребителей. Для предохранителей этого типа характерен большой номинальный ток: от 160 до 1250 А. Вставки для пробок рассчитаны на разные значения номинальных токов — от 2 до 100 А.

К следующему типу защитных устройств следует отнести автоматические предохранители и автоматические выключатели. В отличие от простых предохранителей в автоматических предохранителях вместо перегораемой вставки используется терморазмыкатель на основе биметаллической пластины. Сброс и установка такого предохранителя осуществляются с помощью кнопки.

Все вышерассмотренные устройства защищают электрические цепи от чрезмерного тока, вызванного замыканиями в цепях. В настоящее время наибольшей популярностью как устройства защиты пользуются автоматические выключатели. По сравнению с вышерассмотренными устройствами они обладают большими функциями. Автоматические выключатели соответствуют современным нормам электробезопасности.

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они имеют возможность замыкания цепи (функция включения), в том числе повторного. На Рис.1 приведен график, поясняющий процесс ограничения тока при срабатывании автоматического выключателя.

Рис.1

При возникновении тока короткого замыкания (КЗ) или возрастания тока в цепи выше номинального в несколько раз срабатывание автоматического выключателя приводит к уменьшению величины протекающего тока (АВ). К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения). По способу размыкания питающей сети выпускаемые

автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:

• однополюсные;

• однополюсные с нейтралью;

• двухполюсные;

• трехполюсные;

• трехполюсные с нейтралью;

• четырехполюсные.

В состав автоматических выключателей, как правило, входят два типа размыкателей (расцепителей): тепловой и магнитный. Тепловой размыкатель предназначен для защиты цепей по току перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Схема, поясняющая его устройство, — на Рис.2.

Рис.2

Тепловой размыкатель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип размыкателя — инерционный. Размыкатель не реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Магнитный размыкатель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Характеристика срабатывания размыкающих устройств автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают несколько характеристик отключения выключателей:

Категория В. Отключение: 3÷5 кратный номинальный ток (ln); защита генераторов, людей, кабелей большой длинны; без пиков тока.

Категория С. Отключение: 5÷10 ln; защита цепей (освещение, розетки), общие применения.

Категория D и K. Отключение: 10÷14 ln; защита цепей с сильными бросками тока; трансформаторов, двигателей.

Категория Z. Отключение: 2,4÷3,6 ln; защита электронных цепей.

Категория МА. Отключение: 12 ln; защита пускателей двигателей (без тепловой защиты).

Рис.3

Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального условного тока замыкания и характеристике отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового размыкателя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание магнитного размыкателя). Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного размыкателя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения. В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такой, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Дата добавления: 2014-10-17