Как работает автоматический выключатель? Время токовая характеристика.
При построении домашней электросети, когда дело касается подбора автоматических выключателей, многие ориентируются лишь на значение номинального тока, и совсем не учитывают такой показатель, как время токовая характеристика автомата. Но для того чтобы построить грамотную защиту домашней электросети этот показатель очень важен. Также важно понимание как работает автомат, когда через него проходит электрический ток выше номинального.
Что такое время токовая характеристика?
Задача автоматического выключателя разорвать цепь электропитания в случае аварийной ситуации. Это может быть короткое замыкание или длительная перегрузка.
В первом случае, сила тока возрастает стремительно и во много раз, что приводит к возгоранию проводки. Чтобы не допустить этого в автомате срабатывает мгновенный расцепитель.
Во втором случае, ток превышает номинальный не столь значительно, но, при длительном воздействии на цепь, может привести к перегреву кабеля и расплавлению изоляции. В такой ситуации должен сработать тепловой расцепитель.
Существуют также нормальные условия работы электросети, когда сила тока резко возрастает на короткое время. При этом, из-за непродолжительного воздействия, никакого вреда кабелю не наносится. Такой ток возникает во время включения различной электротехники (кондиционер, холодильник, насос, бойлер, микроволновка и др.), называется пусковым, и может превышать номинальный в несколько раз.
Автоматический выключатель распознает такие ситуации, и, в зависимости от силы тока и продолжительности его воздействия, отрабатывает тем либо иным образом. Эта взаимосвязь и называется время токовой характеристикой. Она обозначается рядом с номинальным током автомата, и маркируется буквами латинского алфавита. В бытовых сериях выпускаются модульные автоматы с B, C характеристикой, реже с D. Существуют также характеристики A, K и Z.
График зависимости времени срабатывания автомата от кратности его номинального тока
Для каждой характеристики существует свой график зависимости времени срабатывания от кратности номинального тока.
Разберем детально график время токовой характеристики С.
На графике изображены две линии с закрашенной областью между ними – это диапазон срабатывания автоматического выключателя. Для характеристики C, зона срабатывания мгновенного расцепителя ограничена 5 – 10 величинами номинального тока автомата. На данном графике, при кратности тока 5In (In- номинальный ток), автомат отключится в диапазоне 0,015 – 8 секунд, а при кратности тока 10In – менее чем за 0,02 секунды. Достигнув значения 1,13In – автомат проработает не менее 1 часа. Это значение называется током условного не отключения. При значении 1,45In (ток условного отключения) – автомат сработает в диапазоне от, приблизительно, 1,5 минут до 60 минут.
Диапазоны срабатывания мгновенного расцепителя для разных время токовых характеристик:
- B – 3In – 5In
- С – 5In — 10In
- D – 10In – 20In
Выбор автомата по время токовой характеристике для домашней электросети
В каких случаях применяются автоматические выключатели с той или иной время токовой характеристикой:
- Если в квартире или доме не подразумевается использования большого количества приборов со значительными пусковыми токами, то можно ограничиться автоматами типа B.
- Для квартиры или дома, в котором будет работать большое количество бытовой электротехники со значительными пусковыми токами (кондиционеры, бойлер, стиральная машина, газоразрядные лампы и др.), необходимо использовать автоматические выключатели с характеристикой С.
- Автоматы с характеристикой D применяют в производственных помещениях для защиты цепей с высокими пусковыми токами.
Для защиты электропроводки в обычной городской квартире, на групповые линии достаточно установить автоматические выключатели с характеристикой B, а в качестве вводного использовать автомат с характеристикой C.
Какое сечение кабеля, каким автоматом защищать?
Как видно из графиков, автомат отключится сразу, только при достижении диапазона токов мгновенного расцепления, а в диапазоне 1,13In – 1,45In может проработать достаточно долго.
Для того чтобы понять, какой кабель, каким автоматом защищать, определим токи условного не расцепления и условного расцепления для автоматов различного номинала.
Для каждого сечения кабеля известны длительно допустимые токи, т.е. токи при которых кабель может работать длительное время без последствий. Превышение этого показателя приводит к его перегреву и повреждению изоляции. Значения длительно допустимых токов для различных кабелей указаны в ПУЭ (правила устройства электроустановок).
Выпишем допустимые токи для кабелей различных сечений:
- 1,5 кв. мм – 19A
- 2,5 кв. мм – 25А
- 4 кв. мм – 35А
- 6 кв. мм – 42А
- 10 кв. мм – 55А
- 16 кв. мм – 75А
Главная задача, при подборе автомата для защиты кабеля, не допустить протекания через него тока, который превышает длительно допустимый.
Исходя из имеющихся данных, подберем автоматические выключатели для различных сечений кабеля:
- кабель 1,5 кв. мм – автомат 10A
- кабель 2,5 кв. мм – автомат 16А
- кабель 4 кв. мм – автомат 20А, 25А (допустимо)
- кабель 6 кв. мм – автомат 25А, 32А (допустимо)
- кабель 10 кв. мм – автомат 40А
- кабель 16 кв. мм – автомат 50А
Заключение
Время токовая характеристика – это важный параметр, который необходимо учитывать при выборе автоматических выключателей.
Следует помнить:
- автоматический выключатель не срабатывает сразу после превышения его номинального тока;
- в диапазоне до 1,45 номинального тока, он способен проработать около 1 часа;
- до достижения тока условного не расцепления (1,13 In) автомат не отключится;
- сразу отключится только при достижении токов мгновенного расцепления.
Помните, что от правильного выбора автоматического выключателя зависит безопасность электропроводки в вашей квартире или доме.