Почему отключается автоматический выключатель
- Характеристики защит применяемых в автоматических выключателях
- Типичные случаи срабатывания автоматов
Большинство автоматических выключателей (АВ) оборудуются двумя типами токовых защит: защитой от перегрузки и защитой от токов короткого замыкания. В автоматических выключателях дифференциального тока (дифавтоматах) к первым двум защитам добавляется защита от токов утечки. Для того чтобы понять какая из защит вызвала отключение автомата, неплохо иметь представление как они работают.
Характеристики защит применяемых в автоматических выключателях
Каждый тип токовой защиты характеризуется двумя параметрами:
- величиной тока срабатывания (уставкой);
- временем срабатывания.
Ток срабатывания защиты может выражаться в абсолютных или относительных величинах. В первом случае это могут быть просто миллиамперы или амперы. Относительный ток срабатывания кратен номинальному (рабочему) току автоматического выключателя.
Защита от перегрузки (тепловая защита). Защита от перегрузки или максимальная токовая защита с выдержкой времени (МТЗ) обычно имеет кратность 1.2 Iном. автомата. Время срабатывания тепловой защиты зависит от величины тока протекающей через выключатель. Чем больше ток, тем быстрее происходит отключение автомата. График зависимости времени срабатывания защиты от величины тока называют время-токовой характеристикой. В автоматах защита от перегрузки обычно осуществляется с помощью теплового реле.
Защита от токов короткого замыкания (отсечка). Отсечка обычно имеет кратность ≥ 4Iном. Осечка относиться к защитам мгновенного действия. Время работы защиты от токов КЗ определяется только инерцией механизма автоматического выключателя. В большинстве автоматов отсечка реализуется в виде электромагнитных расцепителей.
На рисунке приведена совмещенная время-токовая характеристика тепловой защиты и защиты от токов короткого замыкания.
Из графика видно, что тепловая защита работает от Iном. до зоны работы отсечки. В зависимости от величины тока, время срабатывания тепловой защиты может составлять от одной секунды до десятков минут. Поэтому, если автоматический выключатель отключается спустя некоторое время после включения нагрузки, можно предположить, что отключение АВ произошло из-за работы тепловой защиты и, следовательно, имеет место перегрузка питающей линии.
Как уже говорилось, защита от токов короткого замыкания срабатывает мгновенно. Поэтому, если автомат отключается сразу после его включения или включения электроприемника, то существует большая вероятность короткого замыкания в линии или в электроприемнике. Чтобы уточнить место короткого замыкания, электроприемник надо отключить от питающей линии (вынуть вилку из розетки или отсоединить питающие провода). После этого производят повторное включение автомата. Если его перестает выбивать, то КЗ произошло в электроприемнике. Если АВ все равно отключается, значит «виновата» линия.
Защита от токов утечки (дифференциальная защита). Защита от токов утечки реагирует на разность токов протекающих через выключатель. В случае двухполюсного дифавтомата это разность токов в фазном и нулевом проводе. Эта разность равна току утечки. Выбор тока срабатывания дифзащиты зависит от ее назначения. Если дифзащита устанавливается для защиты человека от поражения электрическим током, то ток уставки обычно выбирается 30 мА. Если защита устанавливается для предотвращения возгорания электропроводки, то уставка должна быть ≥ 100 мА.
В некоторых моделях дифавтоматов устанавливается специальный индикатор, указывающий на срабатывание защиты от токов утечки. Если такого индикатора нет, то определить причину отключения автомата довольно сложно. Определить отключение от токов утечки будет проще, если последовательно соединить УЗО (устройство защитного отключения), осуществляющее дифзащиту, и обычный автоматический выключатель.
Типичные случаи срабатывания автоматов
Как уже упоминалось, электромагнитные расцепители реагируют на токи короткого замыкания. Однако иногда случается, что отсечка срабатывает и по другим причинам. Простейший случай это подключение нагрузки с рабочим током в разы превышающий номинальный ток автомата. Например подключение мощного сварочного аппаратам к розетке, которая запитана через автомат с номинальным током 5 А, обязательно приведет к срабатыванию защиты, как только сварщик попытается зажечь дугу.
Бывают и менее очевидные случаи. Иногда защита от КЗ срабатывает, когда включается емкостная нагрузка. Дело в том, что в момент коммутации конденсаторов протекает большой зарядный ток. В первый момент зарядный ток конденсатора может в десятки раз превышать номинальный ток устройства, в которое конденсатор установлен. Конденсаторы большой емкости часто используются в блоках питания. Для ограничения зарядных токов конденсаторов применяют токоограничительные резисторы. Некоторые производители, в целях экономии, пренебрегают этим правилом. Тогда-то и случается ситуация, когда при включении, например, компьютера выбивает автомат в щитке освещения.
Защита от перегрузки обычно срабатывает, когда от автомата питаются несколько потребителей, суммарный ток потребления которых превышает номинальный ток выключателя. Описанная ситуация может возникнуть если к двойной розетке на кухне, запитанной от автомата 16 А, одновременно подключить электрический чайник и микроволновую печь. В этом случае замена автомата на аппарат с большим номинальным током не является выходом из ситуации. Дело в том, что номинал автомата выбирается, в первую очередь, исходя из сечения и материала питающего кабелея. В случае если мощность потребителей превышает «возможности» автомата, необходимо убедиться хватает ли сечения питающих проводов. Возможно, нужно будет произвести замену и автомата и питающего кабеля.
В практике многих электриков неоднократно встречались случаи, когда отключение автомата от тепловой защиты не было связано с перегрузкой. В этих случаях тепловая защита срабатывала из-за ослабления контакта на одной из клемм автомата. Вместе плохого контакта происходил нагрев, и тепло передавалось биметаллической пластине теплового реле. Биметалл деформировался и отключал автомат.
Материал по теме:
- Комментарии