Підбір та установка автоматичних вимикачів – один з найважливіших етапів формування проводки як в житлових, так і нежитлових приміщеннях. Саме це пристрій здатне захистити електричну мережу від перевантаження і короткого замикання, припиняючи подачу струму при перегріві або перевищення встановлених граничних його значень.
Як працює автоматичний вимикач
Принцип роботи будь-якого автоматичного вимикача заснований на двох типах захисту. Це теплова захист і захист електромагнітна. В сучасних АВ обидва типи захисту поєднані, і такі пристрої позначаються спеціальним терміном – автоматичні вимикачі з комбінованим розчіплювачем.
Тепловий захист
Тепловий захист автоматичного вимикача спрацьовує в ситуаціях, коли до мережі виявляються підключені працюють електроприлади, загальна потужність яких перевищує гранично допустиму для цієї мережі (або її сегмента). Як правило, таке відбувається при одномоментному включення серйозних споживачів зразок електричного чайника, обігрівача, пральної машини, зварювального апарату і т. д. на проводці, на такі навантаження не розрахованої. Теплова енергія, що виникає всередині провідника (у цьому випадку – дроти) з-за величезної кількості електронів просто не встигає розсіюватися, тому температура провідника поступово збільшується. Встановлена в автоматичному вимикачі пластина нагрівається також, а в певний момент під дією високої температури починає деформуватися, викликаючи спрацьовування розчеплювача і вимкнути тим самим мережу.
Спроби повернути тумблер автоматичного вимикача в робоче положення в більшості випадків виявляються безуспішними: поки температура дроти і пластини не опуститься до нормальних значень, подачу живлення відновити не вийде.
Електромагнітна захист
При короткому замиканні, коли сила струму зростає блискавично і викликає температурний стрибок, здатний розтопити проводку і викликати пожежу, тепловий захист спрацювати просто не встигне, тому в дію вступає захист електромагнітна, размыкающая ланцюг миттєво. Швидкий магнітний потік всередині спеціального соленоїда виштовхує сердечник, а той викликає відключення ланцюга. Неминуче виникає при цьому високотемпературна електрична дуга гаситься в складається з безлічі незалежних пластин спеціальній камері, тому розплавлення корпусу вимикача не відбувається.
Подати живлення в мережу вийде тільки після того, як буде знайдений і відключений електроприлад, який спричинив коротке замикання. Достатньо лише послідовно відключати від мережі кожен з працювали в момент замикання приладів.
Вибір автоматичного вимикача по потужності
Щоб автоматичний вимикач повністю виконав своє призначення при виникненні проблем, необхідно дуже уважно поставитися до вибору такого пристрою. На прилавках электромагазинов можна зустріти відразу кілька категорій автоматичних вимикачів -і на кожному з них побачити зовсім різні номінали струму. Щоб визначити, яке саме з пристроїв підійде до конкретної проводки, можна скористатися відомим ще зі шкільної програми законом Ома, одне з формулювань якого говорить: “Сила струму в ділянці кола прямо пропорційна напрузі і обернено пропорційна електричному опору цієї ділянки ланцюга”.
Це виражається не менш відомою формулою I = P / U, для розрахунків у побутовій енергетиці цілком прийнятною.
I в даному випадку – це сила струму в амперах, значення якої і вказані на корпусах автоматичних вимикачів: 10А, 25А або 40А.
P – потужність. Це величину кожен повинен розрахувати, виходячи з кількості використовуваних електроприладів на певній ділянці проводки.
U – напруга в мережі, представлене фіксованим числом в 220 вольт.
Приклад розрахунку потужності АВ
В якості прикладу можна навести підбір автоматичного вимикача по потужності для великої кухні. Як місця, в якому використовується чимало енергоємних споживачів:
Не у всіх є можливість по тим чи іншим причинам виробляти подібні обчислення. У таких випадках для вибору автоматичного вимикача по потужності можна скористатися таблицею. Де її знайти? Таблиця номіналів автоматів по струму виглядає так:
Якщо ж немає бажання витрачати час на пошук значень потужності техніки, знадобиться таблиця іншого типу:
Вибір автоматичного вимикача по струму відсічки
Крім номіналу, кожен з автоматичних вимикачів промаркований літерою, що позначає так званий струм миттєвого розчеплення. Серед використовуваних в побуті зустрічаються автомати з такими позначеннями:
Вибір автоматичного вимикача за кількістю полюсів
Установка АВ, розмикає відразу кілька полюсів, найчастіше застосовується на промислових об’єктах або в загальнобудинкових електрощитах. У побутових умовах в основному використовуються однополюсні автоматичні вимикачі.
Однополюсні автоматичні вимикачі
При установці побутового електрощита, до якого підводиться однофазна лінія, основним його вмістом стають однополюсні автоматичні вимикачі, підключаються в розрив фази і не зачіпають нульовий провід, монтуємий на спеціальну шину. Забезпечують захист ліній розеток і освітлення від короткого замикання і перегріву.
Двополюсні автоматичні вимикачі
У побутовій енергетиці використовуються в якості вступних пристроїв, здатних розімкнути відразу два дроти – і фазний і нульовий. При виборі автоматичного вимикача по потужності слід враховувати, що номінал такого пристрою повинен відповідати загальній навантаження, створюваної усіма наявними в будинку або квартирі споживачами – електроприладами, так і всіма лініями освітлення.
На фото – двополюсної автоматичний вимикач 40А.
Триполюсні автоматичні вимикачі
Такі пристрої відносяться до класу напівпромислових і вкрай рідко зустрічаються в побутових умовах. Основна сфера їх використання – трифазні мережі. Зустрічаються також і пристрої на чотири полюси, але і вони застосовуються все рідше в побуті.
Перетин проводів
При грамотному монтажі електропроводки не слід обмежуватися одним лише вибором автоматичного вимикача по потужності. Важливим є і перетин прокладається дроти. Оскільки некоректний вибір товщини дроту навіть при грамотному виборі автоматичного вимикача може спричинити вельми неприємні ситуації, при яких постійний перегрів буде викликати постійне спрацьовування автомата.
Відповідно, і вибирати переріз проводу по потужності слід, дотримуючись певних вимог. Найголовніше, що слід враховувати в будь-яких ситуаціях, – правило допустимого нагріву.
Правило допустимого нагріву
Слідувати йому допомагають непорушні фізичні величини, а саме – опір.
“Опір – фізична величина, яка характеризує властивість провідника перешкоджати проходженню електричного струму і дорівнює відношенню напруги на кінцях провідника до сили струму, що протікає по ньому.”
В області звичних пересічному обивателю електроприладів, розеток і вимикачів це пояснюється тим, що певна частина передається по проводах електроенергії витрачається на нагрів цих самих проводів, що викликано їх опором. І збільшення сили струму неминуче викличе збільшення опору проводки, а це, в свою чергу, призведе до осідань напруги. Тому і переріз проводів повинен відповідати допустимим втрат і нагріванню. Зрозуміло, можна спорудити проводку для дому з проводів великого перерізу (наприклад, 4 або 6 мм2) і не замислюватися про проблеми перегріву взагалі, проте, враховуючи чималу вартість кабелів з мідними жилами, такий варіант по кишені далеко не кожному.
Найбільш простим способом підбору перерізу проводу за потужністю є використання таблиці:
Найчастіше при формуванні проводки використовуються мідні кабелі, алюміній в основному використовується для вступних ліній. Це пов’язано з цілим списком переваг міді над алюмінієм, серед яких: термін служби, провідність, міцність, зручність монтажу і т. д. Звичайно, мідні дроти дорожче алюмінієвих, але переплата, особливо при грамотному підборі, буде не такою відчутною.
При монтажі слід враховувати і особливості розташування проводки – зовнішнє або внутрішнє. Ці нюанси регламентуються іншою таблицею.
Використовуючи ці дані, а також таблицю номіналів автоматів по струму визначити необхідну потужність АВ буде набагато простіше. Приблизну потужність кожного з електроприладів з’ясувати теж нескладно. Приміром, під переріз проводу 0,75 мм2 підбирається автоматичний вимикач 10А, що відповідає навантаженню 1.3 кВт.
Важливим є і визначення максимально допустимої довжини кабелю та відповідних цій довжині навантажень, однак це мало застосовно до домашніх умов, де відстані не настільки великі.
