Основою будь-якого електроустаткування є споживання електричної енергії та її перетворення в будь-яку роботу. Необхідно знати, скільки енергії потрібно для функціонування електричної мережі. Занадто малий струм не зможе дати необхідну кількість енергії, занадто великий може привести до поломок і аварій. Тому було введено поняття номіналу.
Номінальний струм
Так називається струм, який дозволить електричного обладнання працювати необмежено довгий час. Крім номінального, існують і інші види електричних струмів, деякі з них несуть пряму загрозу працездатності з'єднання приладів.
Основну небезпеку представляють два види:
- Струми перевантаження. Існують різні причини їх появи. Вони виникають при включенні приладу, потужність якого перевищує максимально можливу для цієї електричної мережі. Іншою причиною може бути виникнення несправності в одному з приладів, включених в мережу. Ще однією причиною може бути робота одного з приладів на максимальній потужності і короткочасне перевищення ліміту номіналу.
- Токи, викликані коротким замиканням. Вони з'являються при з'єднанні двох точок мережі з різними значеннями потенціалу. Коротке замикання також може виникати при пошкодженні ізоляції і зіткненні проводять струм елементів. При цьому сила струму зростає і відбувається рясне виділення тепла, що приводить до виникнення пожежі.
Для захисту від подібних небезпек були придумані автоматичні вимикачі. Вони підключаються до мережі до решти електричних приладів. Спрацьовує вимикач лише при виникненні небезпеки. Їх основні завдання дві:
- розпізнати занадто велике значення струму;
- розірвати ланцюг до того моменту, коли буде завдано непоправної шкоди електричної мережі.
Щоб захистити ланцюг від короткого замикання, використовують електромагнітні розчеплювача, які встигають знеструмити мережу, не допускаючи навіть можливості нанесення ушкодження. Він являє собою соленоїд (різновид котушки індуктивності) і механізм, який виробляє розчеплення при короткому замиканні.
Захист від струмів перевантаження здійснити складніше. Вони бувають різними і не завжди знеструмлення необхідно відразу при перевищенні номіналу мережі. Тому для захисту мережі від цього виду струмів використовують автоматичні вимикачі.
Автоматичні вимикачі: технічні характеристики
Основою автоматичного вимикача є расцепитель. Якщо для захисту проти короткого замикання хороші електромагнітні, то для захисту від струмів перевантаження використовують вимикачі з тепловим расцепителем.
Основними характеристиками таких автоматів є струм і характеристика спрацьовування автоматичного вимикача.
За будовою теплової расцепитель являє собою пластину з біметалу, яка при проходженні електрики нагрівається. Якщо величина струму занадто велика, пластина починає нагріватися сильніше і згинатися. Досягаючи певної сили вигину, вона викликає спрацьовування розчеплювача, що розмикає ланцюг.
класи спрацьовування
Номінальні струми автоматичних вимикачів різних типів розрізняються. Їх поділяють на такі групи:
- A - перевищення не більше ніж в 3 рази. Завдяки високій чутливості їх звичайне місце застосування - це ланцюга великої довжини з напівпровідниковими пристроями.
- B - допустимо перевищення від 3 до 5 разів. Застосовуються в житлових будинках, освітленні, а також всіх інших мережах, де немає пускового струму або його значення зневажливо мало.
- C - перевищення від 5 до 10 разів. Ними захищають розеткові системи, кондиціонери та холодильники. У разі перевищення номіналу, такий автомат здатний розірвати мережу протягом півтора секунд.
- D - можливе перевищення від 10 до 20 разів. Цей вид призначений для використання в мережах, з високою короткочасної навантаженням. Це харчування насосів, компресорів. Харчування різних електродвигунів.
- K - від 8 до 14 разів. Використовуються в мережах з індуктивним навантаженням.
- Z - перевищення від 2 до 4 разів. Такі вимикачі використовуються в мережах, що містять чутливі до надструми прилади. Наприклад, різні електронні пристрої.
Належність автомата до одного з перерахованих вище типів вказується на його коробці відповідним позначенням. Наприклад, радянський А3163 відноситься до класу A.
Існує такий параметр характеристики, як гранична комутаційна здатність автоматичного вимикача. Вона позначає те значення струму, при якому автомат здатний розімкнути ланцюг, залишившись неушкодженим.
У побутових умовах використовують автомати категорії B. Вони є найбільш чутливими і здатні захистити всю домашню техніку від виходу з ладу. На ввідний автоматичний перемикач встановлюють вимикачі типу C, а на розгалуження розеток вимикачі типу B. Таким чином, вся мережа буде надійно захищена, але при цьому не буде випадкових відключень електроенергії.