Меню

Автоматический выключатель бытовой аппаратуры

Автоматический выключатель (бытовой)

При эксплуатации электрических цепей, бытовых приборов и электроинструментов возможны нештатные ситуации, представляющие угрозу для электрооборудования. В общем случае они приводят к:

  • сверхтокам (по ГОСТ Р 50345-99 – это любой ток превышающийноминальный), которые по характеру воздействия разделяют на:
    • мгновенно возникающие токи, многократно превышающих номинальные (короткое замыкание)
    • длительное превышение номинальных значений тока, ведущее к перегреву элементов цепи
  • токам утечек вследствие нарушения изоляции

Для борьбы с последней угрозой применяются УЗО и дифференциальные автоматы , а с двумя проблемами из первого пункта эффективно справляются бытовые выключатели автоматические (ВА). К бытовым выключателям не относят изделия, предназначенные для пуска двигателей, а также выключатели, конструкция которых позволяет самостоятельно менять токовые уставки. Далее приводится техническая информация именно о таких устройствах.

Принцип действия автоматического выключателя

Автоматические выключатели (ВА) представляют собой комбинацию теплового и электромагнитного расцепителей, работающих по логической схеме «или». В случае превышения током нагрузки номинального значения один из расцепителей сработает и выключит автомат. Время аномального состояния сети – время срабатывания зависит от того, насколько ток нагрузки превысил уставку, которая в свою очередь зависит от типа автомата.

Функцию мгновенного отключения (отсечки) выполняет электромагнитный расцепитель, он представляет обычную катушку, через которую проходит ток защищаемой сети. При достижении значения уставки сердечник втягивается и размыкает цепь. Защита от длительной перегрузки обеспечивается тепловым реле (биметаллическая пластина-размыкатель). Увеличение тока приводит ее нагреву, пластина сгибается и также разъединяет цепь. Зависимость времени срабатывания от соотношения тока нагрузки и номинального тока называется время-токовой характеристикой выключателя.

Время-токовая характеристика автоматических выключателей

На рисунке показана типичная характеристика время-ток автоматического выключателя, в качестве образца взят автомат ВА47-63 типа С (диапазон токов расцепления от 5 до 10 номинальных значений тока In). По оси ординат отмечено время срабатывания, по оси абсцисс отношение тока через автомат I к его номинальному току In. Верхняя кривая отражает поведение «холодного» автомата, нижняя – автомат с «горячим» тепловым расцепителем.

Величина I/In имеет четыре важных значения: 1,13; 2,55; 5 и 10. Их наименование и определение будет дано в разделе стандарты.

Рис.1 Время-токовая характеристика автоматического выключателя типа С

Из графика видно, что при токах меньших, чем 1,13 номинала автомат не должен срабатывать сколь угодно долгое время, в зоне больших токов вплоть до нижней границы мгновенного расцепления работает тепловой расцепитель. В этом диапазоне есть две контрольных точки, – если ток нагрузки достиг 1,45In, то ВА должен отключаться в течение часа* (см. табл.1), при токах от 2,55In до 5 номиналов «холодный» автомат разомкнет сеть менее чем за 60 секунд. При достижении током нагрузки значения 5In – нижней границы диапазона «С» «горячий» выключатель не должен находиться во включенном состоянии более 0,1 с., после верхней границы диапазона «С» – 10In электромагнитный расцепитель должен гарантированно отключать автомат меньше чем за пять сотых секунды.

Участок слева от вертикального переходного участка считается зоной «ответственности» теплового расцепителя, участок справа – зона работы электромагнитного расцепителя.

Стандарты

В соответствие с общепринятой международной терминологией (МЭК МЭС 441-14-20) к автоматическим выключателям относят механические устройства, которые могут включать и проводить ток, отключать его в нормальном режиме, а также отключать ток мгновенно, или в заданное время при отклонении его значения от номинального.

В Российской федерации основным документом технического регулирования в отношении автоматических выключателей служит ГОСТ Р 50345-99, а также его дополненный вариант ГОСТР 50345-2010. В них изложены технические условия, классификация и методы проверки устройств бытового и аналогичного применения. Действие нормативов распространяется на воздушные автоматические выключатели переменного тока частотой 50 или 60 Гц и номинальным напряжением не более 440В, номинальным током до 125 А и с номинальной отключающей способностью не выше 25000 А.

Читайте также:  Лучший выключатель для компьютера

Стандартом зафиксированы следующие ключевые значения, играющие важную роль в характеристиках ВА:

Классификация по автоматических выключателей по ГОСТ Р 50345-99:

  • по числу полюсов (от одного до четырех полюсов);
  • исполнение (закрытое – открытое);
  • по способу монтажа (панельно-щитовой, утопленный, настенный);
  • по виду подключения (механическое крепление, втычной тип);
  • по величине тока мгновенного расцепления, типы: В, С или D.

Маркировка должна наноситься способом, обеспечивающим ее стойкость и должна включать данные о производителе, обозначение, серийный номер или номер в каталоге. Кроме этого на выключателе указываются электрические параметры: номинальное напряжение, тип мгновенного расцепления и номинальный ток, номинальная частота (Гц) и номинальная отключающая способность (А).

Отметим, что стандарт ГОСТР 50345-2010 вступил в действие в 2012г и маркировка производителей может от него отличаться. Например, маркировка автоматических выключателей серии ВА завода Контактор имеет следующий вид:

Устройство автоматического выключателя

Конструкция автоматического выключателя состоит из электрических и механических узлов, которые могут отличаться в различных модификациях. В связи с этим предлагаемая фотография может дать только общее представление о ней. В общем случае в устройстве автоматического выключателя, его конструкции, можно выделить узлы: корпус, механизм управления (механика), расцепители, дугогасители, узел коммутации (подвижные и неподвижные контакты) и расцепители.

Главное требование к узлу коммутации – конструкция должна обеспечивать практически одновременное включение и выключение всех полюсов, кроме нейтрального (он должен «отставать» при выключении и опережать при включении).

По стандарту ГОСТ Р 50345-2010 современный автоматический выключатель должен иметь механизм свободного расцепления, т.е. механика не включит автомат, если при включении сработали расцепители. Контакты останутся разомкнутыми до тех пор, пока спусковой механизм не будет взведен переводом в положение «выключено».

Также конструкция современного автоматического выключателя предусматривает подключение дополнительных устройств: вспомогательных и сигнальных контактов, независимого расцепителя, расцепителя минимального напряжения, моторного привода.

Главным требованием к конструкции по ГОСТ Р 50345-2010 остаются ее надежность, безопасность для потребителя и окружающей среды при соблюдении правил эксплуатации.

Характеристики автоматических выключателей

К характеристикам ВА по ГОСТ Р 50345-99 относятся следующие показатели:

Стандартные значения этих величин уже приводились в предыдущих разделах, и большинство из них указывается в маркировке выключателя. Для примера приведена таблица с техническими характеристиками автоматического выключателя ВА04-31Про одного из крупнейших российских производителей.

Помимо этого в документации производитель приводит следующие дополнительные характеристики автоматических выключателей:

  • таблицы зависимости номинального тока от температуры
  • номинального тока и напряжения от высоты над уровнем моря
  • ток отсечки
  • потребляемую мощность на один полюс.

Применение выключателей автоматических (бытовых)

Выключатели автоматические бытовые, соответствующие требованиям стандарта ГОСТР 50345-2010 применяют для защиты от коротких замыканий и перегрузок сетей освещения, и электроснабжения жилых и общественных сооружений. Также автоматы этого типа эффективно защищают электрооборудование, электроинструменты и бытовую технику. Своевременное отключение питания позволяет избежать серьезных поломок и опасных последствий в виде возгораний, пожаров и т.д.

Источник



Автоматический выключатель бытовой радиоаппаратуры

Устройство предназначено для автоматического отключения от сети различной бытовой радиоаппаратуры при исчезновении сигнала на выходе ее звуковоспроизводящего тракта (окончании воспроизведения механических и магнитных фонограмм). Основное его достоинство — возможность подключения к внешним гнездам аппарата, таким как «линейный выход» и «головные телефоны». Принципиальная схема автоматического выключателя приведена на рис. 7.24. Он прост, выполнен на доступной элементной базе и может быть повторен широким кругом радиолюбителей. Вилку ХР1 подключают к линейному выходу отключаемого аппарата, а вилку ХР2 — к сети. Сам аппарат соединяется с сетью через автоматический выключатель (гнездо XS1).

Читайте также:  Технические характеристики выключателей вмп 10к

Питается выключатель от нестабилизированного источника, собранного по мостовой схеме на диодах VD4. VD7. При включении устройства кнопкой SB1 (контакты кнопки SB2 замкнуты) питающее напряжение поступает на триггер и переводит его в рабочее положение, при котором из-за нулевого начального напряжения на конденсаторе С5 транзистор VT3 закрыт, a VT4 — открыт. В результате через обмотку реле К1 потечет ток, его контакты К1.1 и К1.2 (включены параллельно) замкнутся и сетевое напряжение поступит на подключенное к автомату радиоустройство. Однако если сигнал на входе (а значит, на линейном выходе) этого устройства отсутствует, то транзистор VT2 остается закрытым и происходит зарядка конденсатора С5. Через 1. 2 мин, по истечении которых напряжение на конденсаторе С5 достигнет величины, достаточной для открывания транзистора VT3, триггер изменит свое состояние и ток через обмотку реле К1 прекратится. Его контакты разомкнутся и отключат защищаемый аппарат от сети. Если же на входе выключателя имеется сигнал, он будет усилен каскадом на транзисторе VT1, выпрямлен диодом VD1, проинтегрирован конденсатором С4 и, поступив на базу транзистора с VT2, откроет его. Потенциал катода VD2 станет ниже потенциала его анода, и он откроется.

Конденсатор С5 окажется зашунтированным и разрядится через диод VD2 и переход коллектор-эмиттер транзистора VT2. Триггер же сохранит свое рабочее состояние, при котором через обмотку реле протекает ток, контакты его замкнуты и защищаемый аппарат подключен к сети. При снижении сигнала на базе транзистора VT2 ниже определенного уровня (устанавливается резистором R1) он закрывается. Вслед за ним закрывается диод и конденсатор С5 начинает заряжаться. Если через 1. 2 мин, в течение которых конденсатор С5 зарядится до напряжения, достаточного для открывания транзистора VT3, сигнал не появится — автомат отключит аппарат от сети. Появление же входного сигнала практически мгновенно прекратит зарядку конденсатора, он начнет разряжаться через диод VD2 и транзистор VT2, и отключения аппарата от сети не произойдет.

Чтобы выключить аппарат до окончания воспроизведения звукового сигнала, следует нажать на кнопку SB2.

Автоматический выключатель собран на печатной плате из фоль-гированного стеклотекстолита (рис. 7.25). Для монтажа использованы резисторы MJlT-0,125, конденсаторы К50-16 (можно К50-6 и К50-3), реле РЭН34, паспорт ХП4.500.030-01 (или РЭН18 на рабочее напряжение 12 В и ток срабатывания 30. 50 мА), кнопка SB1 — П2К без фиксации (для облегчения токового режима переключателя группы 2-3 его контактов следует запараллелить) или KM-2, SB2 — ПКн-41 или МТ-3. В качестве трансформатора Т1 можно использовать ТП8-3, ТВК-70, ТП20-17, ТП45-1 или любой другой с напряжением на вторичной обмотке 10. 12 В при токе не менее 100 мА. Транзисторы К315Г можно заменить КТ315Б(Е), КТ503 с любым буквенным индексом и другими кремниевыми транзисторами с предельно допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 20 В и коэффициентом h23 > 40. Вместо транзистора КТ815Г можно использовать КТ815А (Б, В), КТ801А (Б), КТ602А (Б, В, Г).

Читайте также:  Опросный лист выключателя вгт 110

При налаживании вначале, подключив к выключателю защищаемый аппарат, проверяют его работу при отсутствии входного сигнала. Для этого сопротивление резистора R9 временно уменьшают до 10. 20 кОм (время задержки сокращается при этом до нескольких секунд), устанавливают резистор R1 в положение максимальной чувствительности (10 мВ в верхнем по схеме положении движка) и, медленно изменяя его сопротивление, добиваются срабатывания реле К1. После этого, подбирая сопротивление резистора R9 и емкость конденсатора С5, устанавливают желаемое время задержки отключения радиоаппаратуры при пропадании сигнала на ее линейных выходах.

При указанных на схеме номиналах оно составляет 1 мин. Работу триггера проверяют, замкнув накоротко выводы резистора R10. Реле К1 должно сработать и его контакты замкнутся. Далее следует замкнуть резистор R9. Триггер в этот момент должен изменить свое состояние и обесточить реле. Устойчивой работы триггера добиваются подбором сопротивления резистора R14.

Источник

Автоматические выключатели цены

Короткое замыкание в электрической сети – это ситуация, от которой очень сложно застраховаться. Автоматический выключатель необходим для защиты бытовых электроприборов от неполадок в результате короткого замыкания.

Автоматический выключатель имеет два типа защиты – тепловая и электромагнитная. Первая срабатывает, если ток в сети превышает номинальный. Специально для отслеживания температуры внутри автомата установлена металлическая пластина, которая при нагревании изгибается и нажимает на рычаг, который выключает электрическую сеть. Подобная конструкция является предельно простой, что позволяет избежать случайных неполадок, а также гарантирует длительный срок службы.

В основе электромагнитной зашиты лежит электромагнит, который срабатывает при возникновении в сети сверхтоков. Эта защита также является очень простой в плане своей конструкции.

Правильно выбранный автоматический выключатель способен эффективно защитить вашу технику, а значит, сэкономить ваши деньги. Выбирать автомат следует, ориентируясь на ряд характеристик прибора. Во-первых, нужно учитывать нагрузку на линии и сечение проводов. При этом предпочтение стоит отдавать известным производителям, так вы застрахуетесь от преждевременного выхода прибора из строя.

В зависимости от производителя, автомат рассчитан на определенное количество срабатываний. Поэтому не рекомендуется использовать устройство для частого отключения. От этого механизм прибора очень быстро изнашивается, могут подгореть контакты, из-за чего весь выключатель выйдет из строя.

Также различные модели автоматических выключателей могут различаться по типу корпуса. Основных различия два – посадочное место на DIN-рейку и место крепления проводника к автомату. Поэтому, если в вашем щитке вышел из строя один из автоматических выключателей, то новый покупать стоит от того же производителя. Установку устройства лучше всего доверить профессиональному электрику.

Номинальная мощность автоматического выключателя выбирается по следующему принципу: суммируется мощность всех электроприборов, которые будут подключены к данному автомату, а полученная цифра делится на напряжение в сети. Округлять следует в большую сторону. Сечение проводов также стоит округлять в большую сторону.

Помните, что покупка автоматического выключателя – самый надежный способ уберечь электрическое оборудование от выхода из строя в результате короткого замыкания. И не бойтесь потратить лишние деньги, экономия на качестве в данном случае может обернуться весьма плачевными последствиями для вашей техники и привести к необходимости дорогостоящего ремонта, а то и полно замены бытового прибора.

Источник