Многие помнят советские автоматические выключатели — пробки. Они вворачивались вместо обычных керамических пробок в щиток электросчётчика. Это было компромиссное решение, которое, в общем-то, себя оправдывало. Ведь благодаря этому, пробки становились «многоразовыми», причём без изменения существующей конструкции электрощитка. А вообще изобретателем автоматических устройств защиты является компания АВВ, которая запатентовала малогабаритный автоматический выключатель в 1923 году. С тех прошло много времени, но принцип работы автоматического выключателя остался неизменным – восстановление его нормальной работоспособности одним движением руки.

Автоматический выключатель, — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для проведения тока в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок. Самыми распространенными и популярными на сегодняшний день являются автоматические выключатели, которые монтируются на 35-миллиметровую DIN-рейку в распределительном щите.

Главным параметром автоматических выключателей является номинальный ток. Это ток, значение которого в конкретной цепи считают нормальным, т.е. на который рассчитано электрооборудование. Для электроустановок жилых зданий значение номинального тока (In) автоматического выключателя может составлять 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40 , 63 А. Наиболее часто применяют автоматические выключатели в диапазоне 16 – 63А как для однофазных потребителей, так и трёхфазных. Так же существует такой параметр, как номинальное напряжение –220/230 В или 380/400 В.

Внешний вид однофазных и трёхфазного автоматических выключателей показан на рисунке:

Автоматические выключатели разрывают цепь, когда ток в ней превышает допустимую величину. Такая ситуация возникает, когда включено больше разрешённого числа потребителей или при коротком замыкании. При этом, происходят различные процессы, из-за чего приходится использовать в автоматических выключателей два вида защиты — тепловую и электромагнитную.

При потреблении тока больше номинала не более чем в 3 раза, срабатывает тепловой расцепитель автоматического выключателя. Принцип его действия: цепь разрывает биметаллическая пластина, которая изменяет свою форму от нагрева проходящим током. Защитное устройство может довольно долго пропускать ток, немного превышающий номинальный, что позволит избежать ложных срабатываний, но при дальнейшем возрастании тока отключит нагрузку. Поэтому, тепловая защита обладает довольно большой инерционностью по отношению к превышениям тока

При значительно большем токе (при коротких замыканиях) инерционность защиты является большим минусом, потому для данного случая используют электромагнитный расцепитель. В отличии от теплового, он обладает мгновенным действием.

Электромагнитный расцепитель состоит из соленоида (электромагнита), сердечник которого ударяет в подвижный контакт и размыкает цепь. Но здесь не всё так просто. Ведь электромагнит должен сработать при определённом токе. Нижний порог, судя по тому, что тепловая защита срабатывает до 3 In, будет иметь именно это значение. А верхний порог? Вот здесь выплывает ещё одна характеристика АВ – тип автомата.

Различают автоматические выключатели трех типов — «В», «С», и «D». Автоматические выключатели типа «В» имеют срабатывание электромагнитного расцепителя в диапазоне от 3 до 5 In. Тип «С» имеет диапазон от 5 до 10 In. И наконец тип «D», срабатывает в диапазоне от 10 до 50 In. На конкретном примере это будет выглядеть следующим образом — если мы имеем два автомата на 25А класса «В» и «С», то при коротком замыкании первый отключится при достижении величины тока короткого замыкания от 75 до 125 А, а второй – от 125 А и выше. Ток короткого замыкания, с которым автоматический выключатель справляется без ухудшения эксплуатационных свойств, определяет «номинальную отключающую способность» — ещё одну характеристику автоматического выключателя. Чем лучше этот параметр, тем надежней выключатель. Процесс расцепления контактов происходит очень быстро, при этом ток короткого замыкания не успевает достичь максимального значения.

Автоматические выключатели «В» и «С» устанавливают в сетях жилых зданий. Тип «В» используют, если нет бросков тока, появляющихся из-за включения каких-либо двигателей. Тип «С» рекомендуется для защиты электроприемников с небольшими пусковыми токами. И последний тип «D» устанавливают в основном в помещениях промышленного назначения, где задействованы мощные двигатели.

Важным узлом любого автоматического выключателя является камера гашения дуги. Как вы понимаете, при коротком замыкании образовывается дуга, и какое короткое время она не существовала бы, её действие отрицательно сказывается на общей надёжности автоматического выключателя и, следовательно, сроке его службы. Камера гашения дуги состоит из набора параллельных, изолированных друг от друга, металлических пластин. В ней дуга разбивается на последовательность множества маленьких дуг. Они сразу же гаснут из-за небольшой величины напряжения между соседними пластинами. Это классическая схема построения «искрогасителей».

Кроме автоматического отключения, автоматический выключатель может отключаться и вручную. Поэтому автоматический выключатель называют коммутационно-защитным устройством. Ведь помимо свойств защиты, он предоставляет возможность обесточить цепь в ручном режиме, что необходимо при ремонте электрооборудования.

Выбирая автоматический выключатель, следует чётко знать параметры, о которых мы говорили выше – номинальное напряжение, номинальный ток и тип автомата. Маркировка автоматического выключателя должна содержать наименование или торговую марку изготовителя, значение номинального напряжения, номинальный ток, буквы B, C или D, обозначающей тип выключателя, номинальную отключающую способность в амперах и схему подключения, если правильный способ соединения трудно понять из внешнего вида автоматического выключателя.

Продолжение статьи: Про электрические аппараты защиты для «чайников»: устройство защитного отключения (УЗО)