Автоматические выключатели: выбор и практика использования.

                  Основным устройством, осуществляющим защиту электропроводок от перегрева и возгорания в настоящее время является автоматический выключатель, в состав которого воходит биметаллический расцепитель, защищающий провод от перегрузки, и электромагнитный, срабатывающий при коротком замыкании.На российском рынке представлены десятки, если не сотни разновидностей этих приборов, разница между которыми для неискушенного покупателя вовсе не очевидна.В этой статье я попытаюсь наглядно и кратко выделить основные критерии, по которым может осуществляться выбор между тем или иным автоматическим выключателем в каждом конкретном случае.

В то же время, вопрос выбора автомата для промышленного применения я оставлю за скобками этой статьи, так как это отдельная сложная тема, практически не пересекающаяся с темой выбора бытового автоматического выключателя. По производителю, а значит и качеству, все представленные на нашем рынке автоматические выключатели можно разделить на две большие группы: дешевые автоматы и более дорогие. В первую группу входит большая часть автоматов российско-китайского производства: "ИЭК", «DeKraft», «Sassin», «ЭКФ» и другие. Они обеспечивают базовую защиту, но в то же время, из-за экономиии на материалах механизма отключения и дугогасительной камеры, при коротком замыкании в цепи с таким автоматом выделяется значительная энергия, которая может повредить проводники и соединения с небольшим сечением. Помимо этого, они обладают меньшим ресурсом, то есть раньше, по сравнению с более дорогими автоматами, потребуют замены. Более дорогие автоматы, разумеется, обладают более мощными дугогасительными камерами и более прочными механизмами. К ним относятся автоматы фирм «Legrand», «ABB», «EATON/Moeller», «Schneider Electric», «Siemens». Их можно рекомендовать для оснащения ответственных объектов, в том числе жилых, общественных зданий, больниц, поликлиник, школ, детских садов, помещений, насыщенных сложной высокотехнологичной аппаратурой и т. д. Следует также помнить о том, что один и тот же производитель может выпускать автоматы с более высокими характеристиками и дешевые, предназначенные, в частности для экспорта и страны Восточной Европы и СНГ. Как пример, можно привести автоматы фирмы «Legrand» серии «DX» - для Западной Европы и серии «LR» с пониженной отключающей способностью и более дешевым пластиком корпуса — для продажи в Польше и других странах Восточной Европы. Это также нужно учитывать. 

Номинальный ток, указывается на лицевой стороне корпусе автомата, например так - «C10» (рисунок справа). Цифра «10» показывает, при каком максимальном токе автомат может работать неограниченное количество времени без отключения. Нужно учитывать, что ток, при котором автомат отключается, имеет большую величину, чем номинальный. Насколько она больше, определяет характеристика отключения автомата, в вышеприведенном примере — буква «C». Теперь рассмотрим качественные отличия между автоматами с разными характеристиками отключения. Автоматы с характеристикой «В» имеют наименьший интервал между номинальным током и током мгновенного отключения. Их рекомендуется использовать в первую очередь для защиты старых изношенных электропроводок, особенно в деревянных домах, которые запитываются через воздушную линию электропередачи. Это связано с тем, что в таких проводках, из-за их высокого сопротивления, ток короткого замыкания имеет небольшое значение, и электромагнитный расцепитель в автоматах с другими харатеристиками отключения, призванный в этом случае сработать, может просто не включиться. Разумеется, их можно и даже нужно использовать во вновь создаваемых электроустановках с новой проводкой, за исключением запитывания мощной индуктивной или емкостной нагрузки — обмоточных трансформаторов, асинхронных электродвигателей, сварочных аппаратов и т. п. - это только усилит их электро- и пожаробезопасность. Автоматы с характеристикой «C» являются универсальными и подходят для всех типов нагрузок. Единственное, что ограничивает их «универсальность», это случаи со старой проводкой, рассмотренные выше, когда их применять не рекомендуется, и случай, когда защищается очень мощный (мощнее 1 Квт) трансформатор или тяжелонагруженный электродвигатель, которые создают большой ток при пуске и могут вызвать ложное срабатывание расцепителя автомата. В этих случаях используются автоматы с характеристикой «D» или специализированные защитные устройства для электродвигателей.        

 Зная о характеристике автомата и о том, что она означает, мы можем выбрать номинальный ток автомата, который рассчитывается так — к максимальному току, проходящему по линии нужно прибавить 20% и выбрать любой автомат с номинальным током не меньше получившегося, но не более максимального тока, который способна пропустить через себя проводка. Это значит, что кабель или провод желательно выбирать по меньшей мере с полуторным запасом по току, чтобы в этот «зазор» попало какое-либо из номинальных значений токов имеющихся в продаже автоматов. Если вы знаете мощность нагрузки, подключенной к проводке, и хотите вычислить соответствующий ей ток, нужно мощность в Ваттах разделить на 220 (если речь идет об однофазной линии). В случае, когда запитывается трехфазная нагрузка ток вычисляется по формуле:

Cos фи — это цифра, которая зависит от типа нагрузки. Например, асинхронный двигатель имеет косинус фи равный 0,6, а электрический котел — 1.

Поясним на примере. Если у нас есть однофазная нагрузка мощностью 2,2 кВт, например утюг, то ток, который она будет потреблять из сети будет равен 2200 / 220 = 10 Ампер. Если же у нас есть трехфазный котел мощностью 10 кВт, то его потребляемый ток получится равным 10000 / 658 * 1 = 15,2 Ампер.    

Помимо номинального тока и характеристики отключения, автомат имеет дополнительный параметр, обычно указываемый на его лицевой стороне, который называется «отключающая способность». Этот параметр характеризует максимальный ток короткого замыкания, который может кратковременно достигать значений сотен и даже тысяч ампер, который этот автомат может гарантированно отключить. В России, автоматический выключатель должен иметь отключающую способность не ниже 4,5 кА (4500 А). В Западной Европе этот минимум составляет 6 кА, такие автоматы также разрешается использовать в России, это даже более предпочтительно, так как они имеют большее сечение контактной группы и более массивную дугогасительную камеру, что в конечном итоге уменьшает рассеиваемую при коротком замыкании теплоту в проводниках и электроприборах и повышает общую пожаробезопасность проводок. Встречающиеся в настоящее время автоматы с отключающей способностью 3 кА по правилам использовать нельзя, что, тем не менее, не исключает возможность их применения в электроустановках с расчетным током КЗ не более 1000 Ампер. Применять их в случае, когда расчетный ток КЗ неизвестен, недопустимо. 

Евгений Потапчук