Работа автомата при коротком замыкании
Большие токи короткого замыкания могут оплавить электропроводку или сжечь изоляцию. Чтобы сохранить электропроводку, используют электромагнитный расцепитель. При коротких замыканиях механика электромагнитного расцепителя срабатывает мгновенно, защищая электропроводку, и она не успевает нагреться.
Однако во время размыкания контактов появляется электрическая дуга с огромной температурой. Для защиты от обгорания контактов, разрушения корпуса предназначена дугогасительная камера. Конструктивно камера состоит из элемента с набором медных тонких пластин с небольшим зазором.
Электромагнитная и тепловая защита автоматического выключателя
Электрическая дуга касаясь набора пластин через медный провод соединенного с контактом, рассыпается на части, остывает и исчезает. При коротком замыкании образуются газы, которые выходят через отверстия в камере. Для повторного включения автомата, нужно устранить причину короткого замыкания, или автомат опять выбъет.
Виновника короткого замыкания можно определить последовательным выключением бытовых электроприборов. Но если после отключения всех приборов короткое замыкание не исчезает, то большая вероятность его происхождения в электропроводке. Состояние короткого замыкания могут вызвать электроосветительные приборы, которые также необходимо отключать.
{SOURCE}
Зависимость срабатывания от окружающей температуры
Еще один момент, о котором часто забывают — это зависимость тепловой защиты автомата от температуры окружающей среды. А она очень существенная. Когда автомат и защищаемая линия находятся в одном помещении, то обычно ничего страшного: при понижении температуры чувствительность автомата уменьшается, но зато увеличивается нагрузочная способность провода, и баланс более-менее сохраняется. Проблемы могут быть тогда, когда провод в тепле, а автомат на холоде. Поэтому, если такая ситуация имеет место, то нужно сделать соответствующую поправку. Примеры таких зависимостей показаны ниже на графике. Более точную информацию по конкретной модели нужно смотреть в паспорте от завода-изготовителя.
Кратко об автоматах защиты
Автоматы защиты или автоматические выключатели – это электрические механизмы, основная задача которых при появлении нештатных или аварийных ситуаций обесточить проблемную линию или все помещение. Он отслеживает в режиме реального времени напряжение в электрической цепи.
Автоматические выключатели получили широкое распространение благодаря приемлемой цене, надежности и простоте использования, установки и обслуживания. Большое количество модификаций позволяет устанавливать устройство в электроустановки большой и малой мощности. Также выключатели бывают оснащены ручным и дистанционным управлением.
Отсечка происходит по непонятным причинам
Регулярное срабатывание автомата защиты может происходить из-за поломки теплового выключателя или перепада напряжения в сети.
Последний фактор от вас не зависит, и повлиять на него вы не можете, кроме как установить перед автоматом стабилизирующее устройство.
Срабатывание теплового прерывателя говорит о долговременном, но небольшом превышении напряжения.
Зачастую, это показатель неправильной эксплуатации, а не поломки. Необходимо получить информацию о его допустимой токовой нагрузке, она указана на лицевой панели.
Затем сделать расчёт общей величины потребляемого токавсеми приборами, запитанными от автомата. Если на табличке токовый номинал не указан, должно быть указано значение мощности. Тогда поделите количество ватт на 220 вольт и получите величину ампер.
Если значение выше номинала выключателя – он будет отключаться.
Если слышен гул или треск – автомат работает с перегрузкой.
Если сила тока автомата защиты рассчитана правильно, причина в другом месте.
В результате перегрева тепловой выключатель срабатывает и разрывает цепь. Причиной перегрева могут быть обгоревшие контакты или слабо затянутые клеммы проводов.
Что одно, что другое увеличивает сопротивление в контактном соединении и приводит перегреву в закрытом корпусе, поскольку выхода тепла нет. Контакт теплового разъединителя плавно греется, что неизбежно вызовет его размыкание.
Что рекомендуется сделать:
- убедиться, что провода затянуты надёжно;
- если затяжка слабая, провода нужно извлечь, зачистить концы и хорошо затянуть;
- подгоревшие контакты, не разбирая автомат, очистить не удастся. Эту проблему лучше не исправлять, а поставить новый автомат.
Разобрать его конечно можно, рассверлив заклёпки и вскрыв корпус, но не нужно. Есть большая вероятность допустить ошибки при сборке, что, в конечном итоге, приведёт к выбраковке устройства и покупке нового.
Перегрев случается и от стоящих вблизи с автоматом тепловых источников, возможно, греются какие-либо приборы в щите.
Выбило пробки — основные причины
Существует три основных причины, по которым выбивает пробки
- короткое замыкание — моментальная перегрузка;
- превышение номинальной нагрузки;
- неисправность самого прибора.
Короткое замыкание
Самая опасная причина выбивания пробок – это замыкание. Его может спровоцировать плохо защищенная или оплавленная изоляционная оболочка проводов, сгоревший электроприбор, а так же попадание в него воды, .
Короткое замыкание
Как это происходит? Мгновенно падает напряжение, в следствии чего перегорает проводка, а в самом критическом случае — возникает пожар. Вызвать такую аварийную ситуацию способна некорректная коммутация аппаратуры, повредившаяся изоляция, протечка воды на проводку.
От быстроты реакции защитного устройства зависит количество ущерба, нанесенного коротким замыканием. Известных случаев много. Например, короткое замыкание при включении света. Его провоцируют замкнутые оголенные провода, которые находятся в патроне, в некоторых ситуациях сама лампа становится источником проблемы. Тогда короткое замыкание возникает внутри колбы, к счастью это явление не приводит к серьезным последствиям: из строя выходит только лампа.
Превышение номинальной нагрузки
Такое происшествие не носит критически печальный характер. Виновными зачастую являются сами хозяева. Причиной перенапряжения сети может стать: включение нескольких электроприборов в одну розеточную группу. Из-за разницы между пусковым и рабочим током, когда первый несколько превышает второй и возникает превышение нагрузки.
Превышение номинальной нагрузки
Мощные агрегаты — например, бойлеры, стиральные машины, холодильники, представляют собой большую опасность. Они могут спровоцировать при пуске сильный скачок тока в электроцепи. Чтобы этого избежать, необходимо всегда тщательно контролировать все приборы, включенные в конкретную розеточную группу. Это относится как к их количеству, так и к мощности.
Неисправность оборудования
Любая конструкция всех времен — будь то старые пробки, или автоматические, могут рано или поздно выйти из строя. Особенно автомат, поскольку он является сложным устройством. Или происходит сбой в работе, в этом случае нельзя исключать ни какие варианты. Решение одно — покупка нового аппарата, современного. Главное понимать, что — внезапная поломка мощной бытовой техники — ведет к срабатыванию механизма защиты.
Неопознанные причины
Если часто выбивает пробки в счетчике без особых последствий, возможно причина кроется в перенапряжении сети. Включив в одну ветвь сразу нескольких приборов, вы рискуете превысить допустимый номинал. У автомата он составляет 16 ампер, а у одной пробки – не более 2,5кВт.
Перегрузка сети
Еще одним неприятным «сюрпризом» могут стать провода в старых домах, построенных еще во время существования Советского Союза. В тот период времени не было такого потока бытовой техники и соотвественно ее суммарная мощность была значительно меньше. Поэтому электроцепи не подвергались большим нагрузкам. Старые провода совсем не предназначены для того изобилия приборов, которое существует теперь практически в каждом доме. В этом случае единственный путь обезопасить себя от постоянно выбиваемых пробок — поиск и замена потенциальных слабых участков.
Какие лучше использовать провода для проводки в квартире или доме, читайте тут.
Избыточная влажность — тоже может спровоцировать выбивание пробок. Воздух имеет достаточно сильное электрическое сопротивление. Если он влажный, это свойство теряется. Поэтому в помещениях с повышенной влажностью: в банях, подвалах, ванных комнатах обустройством розеток должен заниматься профессиональный электрик. У него есть специальный набор устройств для монтажа, имеющий довольно высокий уровень защиты от влаги.
Плохой контакт на клеммах также может стать причиной срабатывания автоматического защитного оборудования. В частности мягкие алюминиевые проводники могут послужить причиной выбивания пробок. Ослабленный контакт неизбежно приводит к нагреванию аппарата. На такие изменения реагирует тепловой расцепитель (биметаллическая пластина), и как результат возникает срабатывание защиты. Для защиты необходимо хотя бы раз в год устраивать проверку клемм с помощью электрика.
Методика прогрузки
При прогрузке измеряются основные характеристики автоматов (номинальный ток, ток срабатывания защиты, время срабатывания защиты при ненормальных режимах) на специальной установке. Все работы по проверке работоспособности проводит специальный персонал, имеющий допуск к таким испытаниям, с удостоверением с отметкой о допуске к специальным работам по испытаниям электрооборудования.
В удостоверении должна быть указана группа по Технике Безопасности, и напряжение, при котором работник может проводить проверки (до или выше 1000в). Удостоверение должно быть подписано главным энергетиком предприятия, которое проводит проверочные работы. Методика прогрузки АВ в заводских условиях должна соответствовать ГОСТу по низковольтной аппаратуре управления и распределения.
Класс токоограничения
Движемся дальше. Электромагнитный расцепитель, хоть и называется мгновенным, но тоже имеет определенное время срабатывания, которое отражает такой параметр, как класс ограничения. Он обозначается одной цифрой и у многих моделей эту цифру можно найти на корпусе аппарата. В основном сейчас выпускаются автоматы с классом токоограничения 3 — это значит, что со времени достижения током значения срабатывания до полного разрыва цепи пройдет время не более чем 1/3 полупериода. При стандартной у нас частоте 50 Герц это получается около 3,3 миллисекунд. Класс 2 соответствует значению 1/2 (порядка 5 мс), наверное существуют и другие, но об их существовании мне не известно. По некоторым источникам, отсутствие маркировки этого параметра равносильно классу 1. Я бы этот параметр назвал не классом токоограничения, а быстродействием отсечки. Казалось бы, чем быстрей, тем лучше. На деле же иногда есть смысл поставить автомат с более медленным срабатыванием — это касается групповых автоматов, чтобы при КЗ на какой-то отходящей линии они не срабатывали вместе с автоматом этой линии, т.е. чтобы была селективность. Хотя нет гарантий того, что автомат с меньшим классом сработает медленней автомата с большим классом. Поэтому строить селективность, исходя из данного параметра, я бы не стал, да и официальных рекомендаций насчет этого нет.
Автоматический выключатель и его поведение при коротком замыкании
Защитный автомат предназначается прежде всего для защиты надежности электрической проводки квартиры от перегрузок и коротких замыканий. Замыкание обычно становится причиной мгновенного возникновения в сети токов категории “сверх” (значительно превышающие норматив тока). Сверхток (для квартирной цепи до 12,6 Ампер) может приводить к выработке огромного количества энергии. Ее не в силах перенести ни один домашний прибор, после чего в участке замыкания можно наблюдать вспышку (электрическая дуга).
Если сразу не позаботиться об отключении аварийного электричества, можно столкнуться с очень опасными последствиями в виде пожаров или удара сверхтоком. Чтобы уберечь себя от короткого замыкания и моментального выхода из строя аварийного электричества, следует обзавестись аварийным выключателем. Моментальность отключения имеет продолжительность менее 0,1 секунды.
Неисправности автоматических выключателей, автомат защиты при перегрузках сети
Иная функция автомата защиты – обеспечение безопасности сети от перегрузок. В конструкции автомата защиты предусмотрена пластинка из биметалла в виде расцепителя, который при перегреве выводит электрическую цепь из строя. Пластина перегревается во время перегрузок сети. Разумеется, моменты нагрева и выхода цепи из строя не совпадают, а происходят в определенном друг от друга промежутке. Исходя из уровня нагрева выключателя, промежуток может составлять от 0,5 секунды до пары секунд.
Признаки сбоя в работе автомата защиты электрической сети Если вы замечаете, что у вас довольно часто выбивает автомат защиты, причинами этому могут служить следующие факторы:
l сеть перегружена; l короткие замыкания электро цепи; l повреждены провода и кабели, что может приводить к перегрузкам и замыканиям.
Прежде всего следует провести диагностику электросети на перегруженность и короткие замыкания. Если ни того, ни другого не выявлено, но выключатель все же отключен, вполне возможен сбой в работе непосредственно автомата защиты.
Как проверить автомат защиты электросети
В самостоятельном порядке можно проверить выключатель следующим образом:
l убедитесь в полной отключении электрического питания щита квартиры; l затем нужно отключить от питания автоматический выключатель; l регулируйте рычажок автомата защиты. Его включение и выключение должен сопровождать звучный щелчок; l не слышите щелчка? Устройство неисправно и нуждается в незамедлительной замене.
Если слышите щелчок, при помощи устройства измерения замерьте уровень сопротивления между клеммами выключателя. Во включенном состоянии уровень должен быть приближен к нулевому показателю. При выключенном автомате защиты показатель должен стремиться к бесконечности. Но стоит учитывать, что даже если проверка дала результат, подтверждающий неисправность выключателя, это еще не говорит о выходе из строя всего устройства в целом, а именно теплового расцепителя автомата.
Вообще стоит помнить, что нередко можно наткнуться и на заводской брак автомата защиты, потому выбирать устройство следует особенно внимательно. Раз велика вероятность приобретения заведомо неисправного аппарата, чего уж говорить о периодическим сбоях в его работе?
К примеру, устройство работало некоторое время, после чего затихло. Результатом этого может быть слишком большая перегрузка сверхтоком. Не стоит отметать и вариант выхода из строя непосредственно защитного автомата – часто именно из-за этого устройство время от времени отключается. Рекомендуем менять автоматический выключатель на новый, перед этим снова произведя замер защитного автомата.
Установить автомат защиты совсем не сложно – скорее наоборот, сделав это самостоятельно, вы убережете себя от надобности поиска неисправности всей электрики жилища.
Приведем простой пример, встречающийся в практике регулярно:
Если к автоматическому выключателю будет подключен электрический прибор, значительно превышающий оптимальную мощность функционирования автомата, тепловой расцепитель непременно срабатывает и размыкает силовой контакт устройства.
А теперь самой важное. Допустим, 16-амперный автомат способен выдержать мощность до 4 кВт
Если мы подключим к нему электрический обогреватель на 3 кВт, устройство не выйдет из строя, потому как мощность в амперах составит не более 14. Но если к этому автомату мы подключим не один, а несколько подобных приборов обогрева, мощность мигом увеличится вдвое, превышая уровень оптимального мощности двукратно. Расцепитель тепла непременно отключит его.
Чем опасен перегрев нулевого провода?
Подобная нештатная ситуация почти гарантированно приведет к обрыву нуля. Чем это грозит, неоднократно упоминалось в других публикациях на нашем сайте. Кратко напомним, о чем в них шла речь, начнем с обрыва нуля в трехфазных сетях.
Обрыв нуля в трехфазной сети
Как видно из приведенного изображения, обрыв нулевого провода приведет к несимметрии фазных напряжений, такую нештатную ситуацию также называют перекосом фаз. В результате аварии в однофазных сетях могут образоваться напряжения близкие по величине к линейному, то есть, приблизиться вплотную к 380 В. Чем это грозит бытовой технике и электронике? В лучшем случае сработает защита БП, в худшем, — устройствам потребуется дорогостоящий ремонт.
Количество полюсов автомата. Последовательное и параллельное соединение полюсов и автоматов
У автомата может быть от 1 до 4 полюсов. Каждый полюс имеет свой как тепловой, так и электромагнитный расцепитель. При срабатывании одного из них отключаются одновременно все полюса. Включить также можно только все полюса вместе одной общей рукояткой. Существует еще одна разновидность автоматов — так называемые 1p+n. Этот автомат синхронно коммутирует 2 провода: фазный и нулевой, но расцепитель в нем один — только на фазном контакте. При срабатывании расцепителя оба контакта размыкаются. Несмотря на то, что через такой автомат проходит 2 провода, он не считается двухполюсным.
Можно ли соединять полюса параллельно или последовательно? Можно. Но для этого нужно иметь веские причины. Например, при отключении индуктивной нагрузки или просто в случаях перегрузки или короткого замыкания — то есть тогда, когда приходится разрывать большой ток, возникает электрическая дуга. Для ее разрыва имеются дугогасительные камеры, но все равно это не проходит бесследно — контакты могут подгорать, может появляться копоть. Если мы соединим полюса последовательно, то дуга разделится между ними, она будет быстрее погашена, износ контактов будет меньше. К недостаткам данного способа можно отнести повышенные потери — все-таки какое-то падение напряжения на контатках есть, и чем выше ток, тем больше на них теряется мощности (обычно несколько ватт на токах 10-100А, обычно изготовитель включает данную информацию в паспорт). Параллельное соединение полюсов обычно применяют тогда, когда нет автомата нужного номинала, но есть автомат меньшего номинала, но с «лишними» полюсами. При этом обычно, для подсчета суммарного номинального тока, рекомендуют для 2-х параллельных полюсов умножать номинальный ток одного полюса на 1.6, для 3-х — на 2.2, для 4-х — на 2.8. Возможно, в некоторых аварийных случаях это выход из положения, но при первой же возможности нужно заменить такой суррогат на автомат нужного номинала.
Еще сложней дело обстоит при параллельном и последовательном соединении автоматов. Конечно, можно придумать ситуацию и как-то даже обосновать параллельное соединение двух или нескольких автоматов, но я бы не советовал даже рассматривать такой вариант. Как распределятся токи, что будет после отключения одного из автоматов — все это сомнительно и трудно предсказуемо. Последовательно включать автоматы более разумно. Например, это можно рассматривать как повышение надежности защиты: в случае неисправности одного из автоматов другой его подстрахует. Но обычно так не делают, а в качестве страховки рассматривается групповой автомат. К тому же сам автоматический выключатель потребляет некоторое количество электроэнергии, поэтому дополнительный автомат — это еще и дополнительные потери.
Дифференциальный автомат
Довольно часто в электрическом щитке квартиры или частного дома установлен дифавтомат. С причинами, по которым он выбивает, все немного сложнее. Дело в том, что это устройство сочетает в себе два защитных прибора: УЗО и автоматический выключатель. Следовательно, причины, которые приводят к его срабатыванию, более обширны и относятся к различным факторам.
Что приводит к отключению автоматического размыкателя, мы рассмотрели выше. Эти же причины оказывают влияние и на дифавтомат и вызывают его срабатывание. Но, кроме этого, дифференциальный аппарат работает и как УЗО, следовательно, срабатывает на ток утечки, который найти несколько сложнее.
Причины срабатывания
Разберем основные причины срабатывания этого защитного устройства и возможные места образования тока утечки.
Прежде всего, если сработал дифавтомат, его нужно осмотреть, при необходимости подтянуть контакты
Также при обследовании защитного устройства, обратите внимание на проводку в электрическом щитке. Возможно, фазный провод лежит на металлическом корпусе, который заземлен. Это не вызовет короткое замыкание, но может стать причиной, по которой дифавтомат выбивает
Это не вызовет короткое замыкание, но может стать причиной, по которой дифавтомат выбивает.
Если в электрощитке все нормально, значит, произошла утечка тока в цепи, которую защищает аппарат. Это может произойти в нескольких местах:
- Причиной может стать любой электроприбор. При пробитии на корпус, дифавтомат гарантировано отключится: это его одна из основных функций, защищать человека от поражения электротоком.
- Возможно, следствием стала старая электропроводка, вернее, ее изношенная изоляция: через микротрещины постепенно возникает утечка тока, на что и реагирует дифавтомат. Если проводка новая, утечка возможна в месте плохого контакта или если стена отсырела, например, вследствие затопления.
- Распространенной ошибкой неопытных электриков является замыкание нулевого провода с защитным заземлением. Это делать категорически запрещено, поскольку приводит к срабатыванию защитных устройств типа УЗО или дифференциального аппарата.
- Повреждение корпуса или западание кнопки тест также может стать причиной срабатывания устройства. В этом случае необходимо заменить неисправный прибор.
- Погодные условия, а именно сильная гроза, часто приводит к тому, что дифавтомат выбивает. Это происходит из-за сильных атмосферных разрядов, которые усиливают естественные утечки тока. В таком случае следует подождать, пока гроза стихнет, а после включить напряжение.
- Непрофессиональный монтаж или установка проводки на скорую руку, приводит к тому, что электрическая схема подключения дифференциального аппарата не соблюдена. Это и приводит к тому, что его периодически выбивает без видимых причин.
Исправность прибора нужно периодически проверять. Для этого при снятой нагрузке нажимается кнопка «тест». Исправный дифавтомат должен отключиться. Если устройство не отключается, оно не выполняет защитные функции, и его лучше заменить рабочим прибором.
Способы обнаружения места утечки
Чтобы найти место тока утечки, после того, как сработал дифавтомат, требуется отключить все электроприборы из розеток. После этого включается защитное устройство. Если повторного отключения не происходит, значит, какой-то прибор пробивает на корпус. Обнаружить его можно прозвонив мультиметром.
Если же дифференциальный аппарат выбивает и дальше, следовательно, проблема в проводке. Ревизию электрической цепи лучше всего начать с розеточных групп и распределительных коробок
Особое внимание нужно обращать на места соединений и перекручивания проводов, целостность изоляции и надежность контактов
После проверки всех контактных групп в электрической сети, переходят к следующему этапу. Нужно проверить каждую отдельную линию на предмет утечки тока. Начинать рекомендуется от электрического щита, постепенно продвигаясь вглубь дома или квартиры. Определив линию или распределительную коробку, после которой возникает дифференциальный ток, все скрутки отсоединяют и прозванивают каждый провод.
Таким образом, находится цепь, где повреждена изоляция. При необходимости, меняют проводку или изолируют поврежденный участок. Иногда для этого приходится доставать провод из стены, если проводка скрытая. Но такие случаи довольно редки: если электропроводка совсем старая, ее лучше заменить во время ремонта или при установке дифаппарата.
Что нельзя делать, если автомат отключается
Если вырубило пробки, не стоит самостоятельно лезть в щиток, необходимо разобраться в причине
Не стоит самостоятельно лезть в электрощиток, если выбило пробки в квартире. Необходимо разобраться в причинах. Если света нет во всем подъезде или в соседних домах, скорее всего, возникла проблема на подстанции. Все бытовые приборы нужно отключить от розеток, чтобы они не перегорели при восстановлении энергоснабжения в случае скачка напряжения.
Когда проблема касается только одной квартиры, нужно открыть открыть щиток и посмотреть, какая из пробок сработала. Белая кнопка будет выступать из корпуса на несколько мм. При нажатии на нее предохранитель включается.
На площадках новостроек устанавливают современные защитные автоматы. Если педали устройства опущены вниз, значит, пробки выбиты. Чтобы восстановить электричество в квартире, достаточно перевести рычаг в верхнее положение.
Иногда люди считают нормой постоянные отключения электричества и не задумываются об износе автоматического выключателя. Рано или поздно происходит прикипание кнопки, устройство перестает функционировать в правильном режиме. Из-за превышения напряжения возникает аварийная ситуация, которая в большинстве случаев приводит к пожару.
