Automatické spínače (spínače, automatická zařízení) jsou elektrická spínací zařízení určená pro:
– vedení proudu v obvodu v normálních režimech;
– automatická ochrana elektrických sítí a zařízení před nouzovými režimy (zkratové proudy, přetěžovací proudy, snížení nebo zánik napětí, změna směru proudu, výskyt magnetického pole výkonných generátorů v nouzových podmínkách atd.)
– málo časté spínání jmenovitých proudů (6–30x denně). Vzhledem k jednoduchosti, pohodlí, bezpečnosti údržby a spolehlivosti ochrany proti zkratovým proudům jsou tato zařízení široce používána v elektrických instalacích nízkého a vysokého výkonu.
Poznámka. Automatické spínače jsou ručně ovládaná spínací zařízení, avšak řada typů má elektromagnetický nebo elektromotorický pohon, který umožňuje jejich ovládání na dálku.
vypnout automaty jsou obvykle manuální (pohonem nebo vzdáleně) a v případě narušení normálního provozního režimu (vznik nadproudů nebo pokles napětí) – automaticky. Každý stroj je vybaven přepěťovou spouští, u některých typů i podpěťovou spouští.
Přepínač se skládá z:
– sbor; kontaktní systém;
– mechanismus volného uvolnění;
– proudový regulátor selhání tepelného spouštění;
– přídavné spouště a další pomocné jednotky.
Místo tepelné nebo elektromagnetické spouště je instalována nezávislá spoušť.
Kontaktní systém sestává z pohyblivých a pevných kontaktů, poskytuje jediné přerušení obvodu v každé fázi.
zařízení pro zhášení oblouku je komora s deiontovým roštem, sestávající z ocelových obloukových desek.
Spínací poloha spínače je označena znaky: “1” – zapnuto, “0” – vypnuto.
Ovládací rukojeť se používá jako indikátor spínací polohy. Jednotkou pro nastavení klidového proudu tepelné spouště je termočlánek s teplotní kompenzací termobimetal a seřizovacím zařízením.
Seřizovací zařízení se skládá ze soustavy pák a seřizovacího šroubu.
Pojmy a definice
Elektromagnetická spoušť jističe Navržený k ochraně obvodů před zkratovým proudem, je to elektromagnet, který při určitém proudu okamžitě přitáhne kotvu, v důsledku čehož se vypne jistič. Mnoho moderních jističů má polovodičovou spoušť, která plní funkce elektromagnetické spouště.
Tepelná spoušť jističe – tepelné relé, které reaguje na množství tepla generovaného v jeho topném tělese a chrání obvody před přetížením.
Kombinované uvolnění – spoušť, která poskytuje ochranu proti přetížení a zkratu, je kombinací dvou spouští: tepelné a elektromagnetické.
Uvolnění podpětí – elektromagnet, který se spustí, když napětí zmizí nebo když klesne na nastavenou hodnotu uvolnění.
Spouštěč – elektromagnet, který vypne a vypne jistič, když je aplikován impuls z klíče nebo ovládacího tlačítka.
Neregulovaný jistič – automatický spínač, který nemá možnost upravit nastavení spouštění během provozu. Spoušť jističe je výrobcem nastavena na určitý jmenovitý proud.
Nastavitelný jistič – zařízení, které má schopnost působením na mechanický systém nebo speciální zařízení upravit dobu odezvy uvolnění.
Selektivní jistič – zařízení, které pracuje s časovým zpožděním a umožňuje selektivní ochranu sítí instalací jističů s různými časovými zpožděními: nejmenší u spotřebiče a postupně se zvyšující ke zdroji energie.
Parametry jističů
Jmenovitý proud – proud, jehož průchod je přípustný po neomezenou dobu.
Jmenovité napětí – napětí, při kterém lze jistič tohoto typu použít.
Maximální vypínací proud – proud, který lze vypnout jističem, aniž by došlo k jeho poškození.
Jmenovitý spouštěcí proud – proud, jehož průchod po neomezenou dobu nezpůsobí činnost spouště.
Proud nastavení vypnutí – nejmenší proud, při jehož průchodu se spoušť spustí.
aktuální nastavení – nastavení jističe na daný vypínací proud.
Aktuální řez – aktuální nastavení elektromagnetické spouště pro okamžitý provoz.
Operace zapínání a vypínání spínačů se provádí posunutím rukojeti do polohy “1” a do polohy “0”. Při přetížení nebo zkratových proudech překračujících nastavení provozního proudu se kontaktní systém automaticky vypne.
Jističe jsou vypnuty působením spouště bez ohledu na to, zda je rukojeť držena ručně v zapnuté poloze nebo ne. Mechanismus volného uvolnění zajišťuje okamžité sepnutí a otevření kontaktního systému v automatickém i ručním ovládání.
Jistič se zapne po automatickém provozu posunutím rukojeti do polohy “0”, zatímco probíhá nabíjení, a poté otočením do polohy “1” – zapnutí.
Ochranné vlastnosti jističů
Podle GOST R 50345-99 jsou jističe rozděleny do následujících typů podle okamžitého vypínacího proudu:
B: od 3In až do 5In (Kde In – jmenovitý proud);
Obr. 26. Schémata vypínacích jističů různých typů (zastíněná oblast okamžitých vypínacích proudů)
U evropských výrobců se klasifikace může mírně lišit. Zejména existuje další typ A (od 2In až do 3In). Jednotliví výrobci mají další vypínací křivky. Například ABB má jističe s K a Z křivkami.
Automatický spínač AB25
Jednopólové instalační jističe značky AB25 jsou určeny pro automatické vypnutí elektrických obvodů nebo jednotlivých přijímačů při přetížení a zkratu.
Zařízení. V plastovém pouzdře (obr. 27) kovový držák s kontaktem a šroubovací svorkou pro připojení vodiče je pevně upevněn. Pohyblivý kontakt je namontován na mosazné páce, která je uprostřed tlačena pružinou a svým koncem dosedá na bimetalovou desku. Tato deska je přivařena ke svorce a je k ní připevněna šroubovací svorka pro připojení druhého vodiče. Pro vytvoření spolehlivého kontaktu jsou bimetalová deska a páka spojeny pružným měděným vodičem.
Obr. 27. Automatické spínací zařízení AB-25
Po zapnutí stroje je rukojeť nastavena do horní polohy a její výstupek uvolní páku, která se působením pružiny otočí a sepne kontakty.
Odpojení. Pokud dojde ke zkratu nebo přetížení, stroj se vypne následovně. Proud ohřívá bimetalovou desku a ta při ohnutí dolů uvolňuje konec páky, která se působením pružiny otáčí a otevírá kontakty.
Jiskra, která vznikne mezi kontakty, zhasne ve zhášecí komoře.
Opětovné povolení. Když se AB25 automaticky vypne, rukojeť zůstane v poloze „zapnuto“, proto, abyste stroj znovu aktivovali, musíte jej nejprve spustit do polohy „vypnuto“ a poté posunout zpět do horní polohy.
Vzhledem k tomuto provedení pohonu je stroj vybaven ukazatelem chodu (plastová tyč s pružinou). Při zapnutí stroje i při ručním vypnutí je ukazatel zapuštěn do krytu. Při automatickém vypnutí ji konec páky vytlačí z objímky a stane se dobře viditelným.
Výběr jističů
Výběr jističů se provádí na základě jmenovitého napětí a proudu za následujících podmínek:
Unom.a. ≥ Unom.s.; Inom. A ≥ Toužím;
kde Unom.a. – jmenovité napětí jističe; Unom.s. — jmenovité napětí sítě; Inom.a.– jmenovitý proud jističe; Itrvá – dlouhodobý jmenovitý proud obvodu.
Kromě toho musí být správně zvoleno: jmenovitý proud spouští Ihodnocená barva; nastavovací proud elektromagnetické spouště kombinované spouště Iel.mag.; nastavení jmenovitého proudu tepelné spouště nebo tepelného prvku kombinované spouště — Inominální nastavení tepla..
Jmenovité proudy elektromagnetické, tepelné nebo kombinované spouště nesmí být menší než jmenovitý proud motoru:
Inom. ≥ Inom. dv.
Nastavovací proud elektromagnetické spouště (vypínací) nebo elektromagnetického prvku kombinované spouště s přihlédnutím k nepřesnosti chodu spouště a odchylkám skutečného rozběhového proudu od katalogových údajů se volí z podmínky:
Iset.el.mag. ≥ 1,25Začínám.;
kde IStart. — startovací proud motoru.
Pro motorovou skupinu:
, kde je součet jmenovitých proudů současně pracujících motorů a dalších prvků vytvářejících proud v obvodu, chráněném spínačem, do okamžiku spuštění motoru (skupiny motorů), který dává největší nárůst rozběhového proudu; Istart-up – startovací proud motoru (nebo skupiny motorů spuštěných současně), který dává největší nárůst startovacího proudu.
Jmenovitý nastavovací proud tepelné spouště nebo tepelného prvku kombinované spouště:
Inom.therm.set. ≥ Inom. dv.
Nastavení spouští jističe se volí také pro ochranu obvodů jiných elektrických přijímačů napájecího systému, například obvodů řídicích a měřicích přístrojů atd. Samozřejmě, pokud je to nutné, protože ve většině případů chránit zařízení a jiné podobné nízkopříkonové elektrické přijímače z důvodů citlivosti je nutné použít pojistky.
Je třeba vzít v úvahu, že pokud je v obvodech elektrických přijímačů instalován jistič s elektromagnetickou spouští, při zapnutí nedochází k nárazovým proudovým rázům, pak není třeba tyto rázy ladit. V tomto případě by měl být nastavovací proud elektromagnetické spouště zvolen co nejnižší.
Obsluha ochranných zařízení
Jističe se kontrolují minimálně jednou ročně nebo po každých 1 zapnutích a také po každém automatickém vypnutí. Nagar и saze z vnitřní strany spínače se odstraní ubrouskem navlhčeným acetonem.
Na vyšetření zkontrolujte dotažení šroubů, neporušenost pružin, stav kontaktů, namažte panty. Pozornost je věnována i provozuschopnosti ochranných krytů, ve kterých jsou odpalovací zařízení umístěna. Při porušení těsnění se do zařízení může dostat prach a nečistoty, které zvyšují odolnost styčných ploch a způsobují jejich zahřívání a korozi, a tím zhoršují stav izolace, což vede k jejímu stárnutí, rozpadu a následně k nehodě.
Pravidelně kontrolujte správnou činnost relé a odpojení strojů od působení tepelných nebo elektromagnetických spouště. Pojistky vyžadují neustálé sledování, výměnu spálených pojistek a včasnou opravu. Spolehlivý a bezpečný provoz elektroinstalací závisí na jejich provozuschopnosti, správném výběru vložky. Používejte pouze kalibrované pojistkové vložky. Použití náhodně vložených vodičů může způsobit nehody a požáry. Pro urychlení výběru a výměny spálené vložky musí mít každá pojistka jasný údaj o hodnotě jmenovitého proudu. Při údržbě elektrických zařízení se velmi často provádějí drobné opravy.
Nejběžnějšími ochrannými zařízeními v domácích elektrických sítích jsou jističe. Tento článek pojednává o tom, jak vybrat jmenovité proudy pro jističe. Nastavení těchto zařízení není určeno libovolně, ale počítá se v závislosti na místě instalace a připojených elektrických spotřebičích.
Jaký je jmenovitý proud stroje a kde je uveden
Hlavním parametrem při výběru proudového jističe je nastavení tepelné spouště. Jeho hodnota je vytištěna na předním panelu stroje, nejčastěji vlevo nad rukojetí napájení.
Určuje, jak velký proud je ochranné zařízení schopno procházet samo sebou neomezeně dlouhou dobu. Pokud je nastavení překročeno, jistič vypne. Doba zpoždění závisí na síle proudu protékajícího strojem.
Když proud překročí více než 3-20násobek jmenovité hodnoty, elektromagnetická spoušť se okamžitě spustí. Násobnost přebytku je označena písmeny „B“, „C“ a „D“, stojícími vlevo od hodnoty jmenovitého proudu.
Nastavená hodnota vyznačená na krytu odpovídá provoznímu proudu při teplotě vzduchu +30°C. Zvýšení teploty snižuje vypínací proud a snížení například při instalaci venku v chladném počasí zvyšuje provozní proud stroje.
Navíc při instalaci několika spínačů do panelu se navzájem „zahřívají“. Některé výrobní firmy v dokumentaci přiložené ke svým výrobkům uvádějí korekční faktory zohledňující tyto faktory.
Jmenovitý proud stroje nevolí výrobci libovolně, ale s ohledem na GOST R 50345-2010 str.5.3. Tento normativní dokument uvádí doporučené jmenovité proudy jističů:
Podobná doporučení jsou uvedena i v normách jiných zemí.
| Odkaz! Některé firmy vyrábějí stroje s nastavením od 0,5 do 4A. |
Základní parametry při výběru strojů
Hlavními faktory ovlivňujícími volbu parametrů jističe jsou jmenovitý proud a charakteristika časového proudu.
Stupnice jmenovitého proudu
Nastavení jmenovitého proudu, vypočtené z výkonu připojených elektrických spotřebičů nebo průřezu kabelu, může mít libovolnou hodnotu, včetně zlomkové hodnoty, například 18A nebo 22,5A. Přirozeně je nemožné zakoupit stroje s takovým nastavením.
Jmenovité proudy jističů jsou určeny příslušným GOST a jsou stejné pro všechny výrobce. V sovětských dobách byly automaty typu AP nebo AE vyráběny s možností nastavení požadované hodnoty ± 20% jmenovité hodnoty, ale nyní byly nahrazeny pohodlnějšími a kompaktnějšími modulárními jističi.
Při výpočtu jmenovitého proudu a výběru nastavení stroje je nutné zvolit nejbližší standardní hodnotu v závislosti na tom, co toto zařízení chrání:
- Pro kabely. Aby se zabránilo přehřátí, je nastavená hodnota stroje zvolena podle standardní stupnice, nejbližší nižší hodnota z vypočítané hodnoty.
- Pro vybavení. Aby se vyloučil chybný chod ochrany, je hodnota jmenovitého proudu jističe zvolena jako nejbližší hodnota z vypočtené hodnoty na standardní stupnici.
Časově proudová charakteristika
Tento parametr ukazuje závislost doby zpoždění před vypnutím ochrany na velikosti proudu jističe protékajícího ochranným zařízením a zobrazuje se v grafu, ve kterém je svisle vyznačena doba zpoždění a vodorovně intenzita proudu.
Tyto údaje jsou také uvedeny v GOST R 50345-2010, odstavce 8.6.1, 8.6.2 a tabulka 7. Prodleva před uvedením do provozu je nezbytná k tomu, aby se zajistilo spuštění elektromotorů nacházejících se v chladničkách, klimatizacích a některých dalších domácích spotřebičích.
Tento graf také ukazuje aktuální hodnotu, při které činnost elektromagnetické spouště, jehož hlavní funkcí je ochrana vedení před zkratem. Tento ochranný prvek odpojí napájení, když proud několikrát překročí jmenovitý proud.
Podle ustanovení 50345 GOST R 2010-4.5 existuje několik typů jističů, které se liší poměrem okamžitého vypínacího proudu:
- BIVYPNUTO= (3-5)•INOM. Používají se v domácích sítích bez instalovaných elektromotorů.
- C-IVYPNUTO= (5-10)•INOM. Nejčastěji používané zařízení k ochraně všech domácích elektrických spotřebičů.
- D-IVYPNUTO= (10-20)•INOM. Určeno pro připojení vysokovýkonných elektromotorů a transformátorů, používaných v dílnách a výrobě.
Jak převést jmenovitý proud jističe na výkon
na výběr jmenovité hodnoty jističe často se musíte zaměřit nikoli na proud elektrických spotřebičů, ale na spotřebu energie těchto zařízení. Tento parametr je uveden v pasu zařízení, ale není vždy k dispozici.
V tomto případě je nutné určit, který stroj je potřeba pro připojení konkrétního zařízení, nebo naopak, jakým celkovým výkonem lze zařízení napájet ze stávajícího jističe.
K tomu použijte následující vzorce P=I*U a I=P/U, kde:
- P je výkon zařízení (W);
- I – spotřeba proudu (A);
- U – síťové napětí (V).
Například pro 2000W elektrický ohřívač, prodejní automat I=P/U=2000/220=9,09A. Na stupnici jmenovitých proudů volíme nejbližší vyšší hodnotu nastavení 10A.
A naopak elektrospotřebiče o celkovém výkonu P=I*U=16*16=220W lze připojit na jistič s nastavením 3520A.
| Rada! V elektrických sítích pro domácnost je fázové napětí 220 V a s ohledem na rezervu výkonu a průřez vodiče je povoleno používat zjednodušené vzorce – I (A) u5d 5P (kW) nebo P (kW) uXNUMXd I (A) / XNUMX (kW). |
Jak vypočítat jmenovitý proud jističe
Při výběru stroje je hlavním parametrem, který určuje jmenovitý proud, nastavení tepelné spouště. Udává, při jaké zátěži může jistič fungovat po neomezeně dlouhou dobu.
V domácích elektrických sítích je jmenovitý proud jističe určen přípustným proudem kabel k němu připojený, ale ne více než u vyššího automatu. Tento parametr je uveden v klauzuli PUE 1.3.10. v t.t. 1.3.4 a 1.3.5. Průřez vodičů zase závisí na celkovém výkonu připojených elektrických spotřebičů.
V praxi je ve většině situací přípustné používat standardní hodnoty jmenovitých proudů jističů a průřezů kabelů:
- Připojení zásuvky samostatným vedením. 16A automatické a měděný kabel 2,5 mm².
- Osvětlení. V závislosti na výkonu žárovek se používá 6A nebo 10A a kabel o průřezu 1,5 mm².
U třífázových elektrických sporáků a elektrického vytápění se volba průřezu drátu a nastavení stroje provádí podle nejvíce zatížené fáze.
| Odkaz! Průřez vstupního kabelu a parametry vstupního jističe určuje elektrotechnická společnost, která dodává elektřinu do domu. |
Tabulka jističů pro jednofázovou síť 220V
| Jmenovitý proud jističe, A | Výkon, kW | Přípustný proud kabelu (PUE), A | Průřez vodičů kabelu, mm2 |
| 6 | 1,3 | 19 | 1,5 |
| 8 | 1,76 | 19 | 1,5 |
| 10 | 2,2 | 19 | 1,5 |
| 13 | 2,8 | 19 | 1,5 |
| 16 | 3,5 | 25 | 2,5 |
| 20 | 4,4 | 35 | 4 |
| 25 | 5,5 | 35 | 4 |
| 32 | 7 | 42 | 6 |
| 40 | 8,8 | 55 | 10 |
| 50 | 11 | 75 | 16 |
| 63 | 13,9 | 95 | 25 |
| 80 | 17,6 | 120 | 35 |
| 100 | 22 | 145 | 50 |
Tabulka jističů pro třífázovou síť 380 V (hvězda)
| Jmenovitý proud jističe, A | Výkon, kW | Přípustný proud kabelu (PUE), A | Průřez vodičů kabelu, mm2 |
| 6 | 4 | 19 | 1,5 |
| 8 | 5,3 | 19 | 1,5 |
| 10 | 6,5 | 19 | 1,5 |
| 13 | 8,5 | 19 | 1,5 |
| 16 | 10,5 | 25 | 2,5 |
| 20 | 13,1 | 35 | 4 |
| 25 | 16,4 | 35 | 4 |
| 32 | 21 | 42 | 6 |
| 40 | 26,2 | 55 | 10 |
| 50 | 32,8 | 75 | 16 |
| 63 | 41,4 | 95 | 25 |
| 80 | 52,5 | 120 | 35 |
| 100 | 65,7 | 145 | 50 |
Co je třeba vzít v úvahu při výběru jmenovitého proudu stroje
Při výběru parametrů stroje je třeba vzít v úvahu několik nuancí. Faktem je, že jmenovité proudy jističů zcela přesně neindikují provozní proud tepelné spouště.
Nevypínací proud jističe – 1,13•In
Co je uvedeno na těle jmenovitý proud jističe 10A vůbec neznamená, že se vypne při proudu 10,5A nebo 11A. To je patrné z grafu časově-proudové charakteristiky zařízení. Obsahuje dvě křivky zpoždění pro činnost tepelného spouště, odpovídající různým stavům zařízení:
- Studený. Charakterizuje závislost doby odezvy na proudu u studeného automatu, který nebyl v provozu a je umístěn v místnosti s teplotou do 30 °C.
- Horký. Odpovídá zařízení, jehož tepelná spoušť právě sekla a byla resetována.
Žádná z těchto křivek nepřekračuje aktuální hodnotu 1,13In. Jedná se o podmíněný nevypínací proud, který udává, při jaké proudové zátěži ochrana nevypne. Doba zaručeného provozu při tomto proudu závisí na výkonu zařízení:
- méně než 63 – 1 hodina;
- více než 63A – 2 hodiny.
Proud podmíněného vypnutí – 1,45•In
Kromě síly proudu, při které se stroj nevypne, existuje podmíněný vypínací proud, při kterém ochrana zaručeně funguje. Je roven 1,45 In a doba zpoždění závisí na výkonu jističe a na tom, zda je horký nebo studený:
- ihned po vypnutí tepelné ochrany je doba vypnutí 40 sekund;
- ve studeném stavu (méně než 30 ° C) u zařízení se jmenovitým proudem do 63A není zpoždění delší než 1 hodina, u strojů s nastavením 63A – 2 hodiny.
Ochranné zařízení se jmenovitým proudem 10A a protékajícím proudem 145A se následně zaručeně vypne až po hodině.
To je přijatelné při ochraně kabelů před zahřátím, ale není vhodné používat takové zařízení k vypínání elektromotoru nebo transformátoru v případě přetížení. K tomu je lepší použít tepelné relé navržené speciálně pro tyto účely a mající schopnost jemného doladění.
