Принцип работы и технические характеристики трехполюсных автоматов

Стабильная работа электрического оборудования обеспечивается номинальными параметрами тока в сети. При перегрузках и замыканиях электропроводка разрушается, возникает угроза поломки электроприборов. Для обеспечения безопасности локальных сетей устанавливают выключатель автоматический трехполюсный.

Где используются выключатели

Автомат предназначен для отключения электрической сети в случае превышения силы рабочего тока или при возникновении короткого замыкания. Выключатель трехполюсный устанавливают для защиты трехфазной цепи, или трех однофазных проводок. Прибор решает следующие задачи:

• отключает номинальный ток в ручном режиме;
• предотвращает пробой на участке цепи;
• автоматически разрывает аварийные или перегруженные линии;
• предупреждает несанкционированное отключение.

Подобные приборы массово используются на предприятиях, где для питания мощных агрегатов, станков и прочего оборудования необходимо напряжение в 380 вольт. Срабатывает 3 полюсный автомат при повышении номинальной нагрузки в любом из трех проводов цепи и одновременно их отключает.

Для защиты бытовых сетей применяют автоматы модульной конструкции.

Характеристики автомата

По сути это утроенный вариант однополюсного прибора для электрической цепи с тремя фазами. Особенность конструкции заключается в наличии защитных функций на каждом отдельно взятом полюсе. Основные характеристики – допустимый ток короткого замыкания, при котором выключатель срабатывает, и скорость отсечки.

Для отключения предусмотрено два механизма – электромагнитный и тепловой. При коротком замыкании электромагнит размыкает цепь. Тепловой срабатывает при продолжительной, превышающей номинальную, нагрузке. Также прибор является коммутационным аппаратом. При необходимости автомат можно использовать, чтобы включить или отключить ток.

По конструкции устройство имеет следующие элементы:

• механизм управления;
• силовые контакты;
• узел гашения электрической дуги;
• расцепитель;
• клеммы полюсов для подключения проводов.

Функциональные узлы располагаются в корпусе. В крышке прибора находятся свободные контакты. Кинематическим способом они связываются с траверсой главных контактов. Сам корпус и крышка выполнен из пластмассы или текстолита. Материал не пропускает электрический ток.

Принцип работы

В рабочем состоянии контакты выключателя находятся в замкнутом положении. Номинально допустимый ток свободно проходит через автомат по цепи. Если нагрузка превышает заданные параметры, происходит автоматическое отключение. При коротком замыкании автомат отключает сеть моментально.

Причиной перегрузки может быть одновременное подключение потребителей, когда их суммарная мощность, превышает расчетную мощность сети. Например, одновременное включение стиральной машины и бойлера, кондиционера, электрической плиты. Разъединение цепи из-за перегрузки продолжается дольше заданного периода.

При необходимости устройство может быть отключено в ручном режиме. В аварийной ситуации, даже если пользователь удерживает рукоятку на включение, автомат все равно отключит все полюса.

Номинальная отключающая способность

При коротком замыкании резко увеличивается сила тока. Электромагнитный расцепитель приводит в действие рычаги механизма. Защитный выключатель срабатывает. Обесточивание проводки происходит за 0,02 секунды, она не успевает нагреться.

Наличие дугогасительной камеры не допускает прохождение тока по плазменному каналу заряда, не дает развиться пожару. Таким образом, контакты защищены от залпания и выгорания, а время аварийного отключения сети минимальное.

Выбирая модель нужно ориентироваться на то, для каких силовых линий понадобится автомат, чтобы обесточить сеть с подключенными к ней приборами. На корпусе имеется параметр, указывающий величину тока, которую автомат способен выдержать при коротком замыкании:

• на отходящие линии в квартирных щитках достаточно 4,5 кА;
• входящий в щиток кабель – 6 кА;
• для распределительных устройств на вводе электролинии в дом – 10 кА.

Важно учитывать сопротивление проводки. Алюминиевый кабель обладает большим сопротивлением, чем медный. Поэтому для него подойдет защитный автомат на 4,5 кА, а на медный – 6 кА. По закону Ома, сила тока в проводнике обратно пропорциональна его сопротивлению.

Времятоковые характеристики

Работа электромагнита направлена на аварийный ток. Устройство не реагирует, если превышение произошло за счет перегрузок, связанных с потребителями. В таком случае для защиты проводки используется биметаллический расцепитель. В течение определенного времени пластины нагреваются. Одна из них сгибается и приводит в движение механизм расцепления.

Неравномерное потребление мощности, увеличение нагрузки с превышением номинального тока приводит к срабатыванию автомата. Есть приборы с заданными времятоковыми характеристиками. Они имеют следующую маркировку:

1. B – при трехкратном повышении силы тока прибор срабатывает через 0,015 секунд.
2. C – автомат отключается, если ток в 5 раз превышает номинальное значение.
3. D – применяется для защиты электрического котла, двигателей и других устройств.

При кратковременной перегрузке, например, во время запуска мотора, пластина не успевает нагреться. Параметры тока приходят в норму, и выключатель продолжает работать.

При необходимости стандартные настройки можно изменить. Но должна быть уверенность, что электропроводка выдержит повышение нагрузки локальной сети.

Обзор автоматических выключателей

Прибор выбирают с учетом напряжения, силы тока и температуры. Общие технические характеристики должны быть указаны на корпусе.

• Конфигурация – одно-, двух-, или трехполюсный.
• Напряжение постоянного тока, в соответствии с конструкцией – 240, 440, 600 вольт.
• Напряжение переменного тока 380, 380, 660.
• Номинальный ток от 0,6 до 100 ампер, для приборов всех конфигураций.
• Напряжение расцепителя от 24 до 440 вольт.
• Могут работать при температуре окружающей среды от -25° до +60°.

Автоматы серии ВА предназначены для электрических линий с переменным током частотой 50/60 Гц. Номинальное напряжение до 690 B, при номинальном токе не более 6300 А. Используются как защита в источниках питания и цепях распределения тока, оперативного включения и отключения электрических цепей.

Приборы выпускают для разных защитных характеристик и номинальных токов. Наиболее известные зарубежные марки ABB, Schneider Electric, Legrand. Лучшие отечественные производители КЭАЗ, IEK, КОНТАКТОР.

Выключатель автоматический трехполюсный 100А предназначен для защиты от короткого замыкания, перегрузок и нечастых коммутаций. Используется в промышленном строительстве и для бытового электроснабжения. Имеет следующие характеристики:

• номинальный ток 100 A;
• ток расцепления 10 кА;
• максимальное напряжение переменного тока 230/400 B;
• постоянного 60 B;
• сечение провода 25 мм2;
• крепление – DIN-рейка.

Компактные габариты позволяют монтировать прибор в электрический щиток на стандартную рейку. Рассчитан на 10 тысяч циклов коммутации, этого хватает на несколько лет интенсивной работы.

Автомат трехполюсный 25а предназначен для защиты вводно-распределительных устройств в жилых и общественных зданиях. Подключается к сети с переменным напряжением 12–230 В. Срабатывает при токе короткого замыкания до 4,5 кА, сечение провода от 4 до 25 мм2. Механическая износостойкость до 10 тысяч циклов, коммутационная 4000. Защита от попадания твердых тел IP20.

Автомат с63 может применяться для защиты сети с подключением нагревательных и осветительных приборов. А также для сетей с трансформаторами, двигателями и электронными устройствами. Коммутационная способность 4,5 кА или 6 кА. На корпусе указывается класс токоограничения – второй или третий. Если маркировки нет, это прибор первого класса. Проводка после автомата должна быть выполнена медным проводом с сечением не менее 16 мм2, или алюминиевым 25 мм2.

Трехполюсный автомат – это важная часть электрической сети. Подбирается с учетом величины подключаемой нагрузки и сечения провода. Для этого все характеристики указаны на лицевой стороне корпуса. Выбирая дорогое устройство, важно понимать, что остальное оборудование должно иметь тот же уровень качества.