Никогда не писал про расцепители, потому что думал что с ними всё понятно и ясно. Но мои обожаемые синхронии сказали мне, что мир хочет этот пост, потому что за начало этой недели меня трое разных человек спросили про эти расцепители. Как обычно, мне надоело писать каждому одно и то же — и я делаю пост! =)
Что такое этот расцепитель? Это штуковина, которая нужна для того, чтобы заставить автомат сработать и выключиться. А это для чего надо? Изначально это заморочка пожарных: когда в щит приходит сигнал «Пожар», то надо поотключать всякую вентиляцию, чтобы она не раздувала огонь (если это не так — то поправьте меня в комментариях пожалуйста). Чтобы не ставить для этого контакторы (что дороже и греется) — нашли простое решение в виде расцепителя.
В основном эти расцепители так и применяются: необратимо (пока руками не придёшь и не включишь) отключить какую-нибудь цепь. Один из заказчиков просил меня поставить ему расцепитель прямо на вводной рубильник, чтобы тот по внешней команде рубил ему ввод в щите. Да! Рубильник! С тех пор, как у АББ модульные рубильники обновились до серии SD200 (), к ним стали подходить те же аксессуары, которые идут к автоматам серии S200.
Будьте внимательны! Расцепители подойдут ТОЛЬКО к автоматам и рубильникам полноценных серий — S200, SD200. Бытовые серии SH200(L), SHD200 не годятся!
А ещё эти же АББшые расцепители стоят на тренажёре вагона «ОКА» в УПЦ Метрополитена на станции «Выставочная». Там они используются для того, чтобы имитировать сработку автоматов в вагоне — на этом отрабатываются разные аварийные ситуации (в метро они зовутся «случаи»), когда машинистов обучают.
Вот коды заказа для них:
- 2CDS200909R0001 ABB S2C-A1 Расцепитель дистанционный для S200 AC/DC 12..60V (правое подключение)
- 2CDS200909R0002 ABB S2C-A2 Расцепитель дистанционный для S200 AC 110..415V (правое подключение)
Внутри расцепителя находится слабенький электромагнит, который дёргает рычажок внутри автомата и тем самым заставляет его сработать и выключиться. Всё просто! Вот вам схема подключения (цепь расцепителя очень хорошо бы защитить предохранителем ):
Смотрите, как тут хитро подключен расцепитель: он отключает сам себя. Почему так сделано? Вот почему: первые модели расцепителей (и особенно китайских) внутри имели только электромагнит. Понятно, что если в этом случае постоянно подавать на электромагнит питание, то он так и будет работать и перегреется и сдохнет. Потом расцепители доработали так, что он сам себя может отключить, а схема исторически осталась.
Если внешний сигнал, которым расцепитель должен отключаться — обычный сухой контакт, то возьмите расцепитель на 230V и сделайте так, как у меня на схеме показано. Если же вы хотите сбрасывать автомат низковольтным сигналом — то берите расцепитель на низкое напряжение, но сигнал управления лучше сделайте импульсным. Просто на всякий случай.
Ну и третий вариант — развязать всё, что мы хотим, при помощи промежуточных релюшек, конечно же. И инверсию сигнала, если надо, и управляющие напряжения.
Расцепитель надо присоединить к автомату или рубильнику до того, как мы будем ставить их на DIN-рейку в щите. В комплекте с расцепителем идёт небольшой рычажок и инструкция. У автомата или рубильника надо отклеить заглушку около ручки и вставить туда этот рычажок. Инструкция была очень мутная, и у меня получилось с четвёртой попытки. Поэтому я постарался сфоткать то, как этот рычажок стоит в приводе автомата:
И после того как рычажок вставлен, он должен выглядеть вот так:
Можно даже проверить его работу: взвести автомат или рубильник, нажать на рычажок, и автомат сразу же отключится.
После этого в выключенном положении прищёлкиваем расцепитель к автомату или, в нашем случае, рубильнику:
И вот как это всё выглядит в , где этот расцепитель должен выключать десяток линий мелких однофазных фанкойлов. На фотке к рубильнику сверху подкинуто тестовое питание — я как раз проверял, верно ли я поставил рычажок управления в рубильник.
Здесь изначально задумывалось то, что фанкойлы будут питаться от трёх фаз — вот я и заказал рубильник на три полюса. Потом заказчик настоял на том, что все фанкойлы надо повесить на одну фазу, и рубильник стал рвать L-N. Вот и вся хитрость с расцепителями!
Расцепитель выключателя (автоматического) – это электротехнический прибор, отключающий сеть, если в ней возникает большой электроток. Такое устройство применяется для того, чтобы при перегреве проводов не случилось возгорание в доме, и дорогостоящая бытовая техника не вышла из строя.
Разновидности выключателей
Все автоматы делятся по типу расцепителей. Их подразделяют на 6 видов:
- тепловой;
- электронный;
- электромагнитный;
- независимый;
- комбинированный;
- полупроводниковый.
Они очень быстро распознают аварийные ситуации, такие как:
- возникновение сверхтоков – повышение в электросети силы тока, превышающего номинальный ток выключателя;
- перегрузка напряжения – короткое замыкание в цепи;
- перепады напряжения.
В эти моменты в автоматических расцепителях происходит размычка контактов, которая предотвращает серьезные последствия в виде порчи проводки, электрооборудования, что очень часто приводит к пожарам.
Выключатель тепловой
Состоит из биметаллической пластинки, один из концов которой находится рядом со спусковым устройством автоматического расцепителя. Пластина нагревается током, проходящим через нее, отсюда и название. Когда сила тока начинает увеличиваться, она гнется и касается планки спускового механизма, которая и размыкает контакты в «автомате».
Срабатывание механизма происходит даже при незначительных превышениях номинального тока и увеличенном времени срабатывания. Если повышение нагрузки кратковременное, выключатель не срабатывает, поэтому его удобно устанавливать в сетях с частыми, но короткими перегрузками.
Достоинства теплового расцепителя:
- отсутствие соприкасающихся и трущихся между собой поверхностей;
- устойчивость при вибрациях;
- бюджетная цена;
- простая конструкция.
К недостаткам можно отнести то, что его работа во многом зависит от температурного режима. Такие автоматы лучше размещать подальше от источников тепла, иначе грозят многочисленные ложные срабатывания.
Выключатель электронный
В детали, его составляющие, входят:
- измерительные приспособления (датчики тока);
- блок управления;
- катушка электромагнитная (трансформатор).
На каждом полюсе электронного автоматического расцепителя находится трансформатор, который измеряет ток, проходящий через него. Электронный модуль, управляющий расцеплением, обрабатывает эту информацию, сравнивая полученный результат с заданным. В случае, когда полученный показатель будет больше запрограммированного, произойдет размычка «автомата».
Существует три зоны срабатывания:
- Продолжительная задержка. Здесь электронный расцепитель служит как тепловой, заграждая цепи от перегрузок.
- Короткая задержка. Производит защиту от несущественных коротких замыканий, которые обычно происходят в конце защищаемой цепи.
- Рабочая зона «мгновенно» обеспечивает защиту от КЗ высокой интенсивности.
Плюсы – большой выбор настроек, максимальная точность прибора заданному плану, наличие индикаторов. Минусы – чувствительность к электромагнитному полю, высокая цена.
Электромагнитный
Это соленоид (катушка с намотанной проволокой), внутри которого расположен сердечник с пружиной, воздействующий на механизм расцепления. Это устройство моментального действия. Во время течения по обмотке сверхтока образуется магнитное поле. Оно перемещающее сердечник и, превосходя усилие пружины, действует на механизм, выключая «автомат».
Плюсы – устойчивость к вибрации и ударам, простая конструкция. Минусы – образует магнитное поле, мгновенно срабатывает.
Это добавочное устройство к автоматическим расцепителям. С его помощью можно отключить как однофазный, так и трехфазный автомат, находящийся на определенном расстоянии. Чтобы привести в действие независимый расцепитель, необходимо подать напряжение на катушку. Для возвращения автомата в исходное положение нужно вручную нажать на кнопку «возврат».
Важно! Фазный проводник должен быть подключен от одной фазы из-под нижних клемм выключателя. Если его подключить неправильно, независимый выключатель выйдет из строя.
В основном независимые автоматы применяют в щитах автоматики в сильно разветвленных устройствах электроснабжения многих крупных объектов, где управление выведено на пульт оператора.
Комбинированный выключатель
Имеет как тепловые, так и электромагнитные элементы и защищает генератор от перегрузок и КЗ. Для работы комбинированного автоматического расцепителя указывают и выбирают ток теплового «автомата»: электромагнит рассчитан на 7 – 10 кратный ток, что соответствует работе тепловых сетей.
Электромагнитные элементы в комбинированном выключателе служат для мгновенной защиты от коротких замыканий, а тепловые защищают от перегрузок с выдержкой времени. Отключается комбинированный автомат при срабатывании любого из элементов. При кратковременных сверхтоках не срабатывает ни один из типов защиты.
Полупроводниковый выключатель
Состоит из трансформаторов переменного тока, магнитных усилителей для постоянного тока, блока управления и электромагнита, выполняющего функции независимого автоматического расцепителя. Устанавливать выбранную программу по расцеплению контактов помогает блок управления.
К его настройкам можно отнести:
- регулирование номинального тока в приборе;
- установку времени;
- срабатывание в момент возникновения короткого замыкания;
- защитные переключатели от сверхтоков и однофазного КЗ.
Плюсы – большой выбор регулирования под разные схемы электроснабжения, обеспечение избирательности к последовательно подключенным автоматам с меньшим количеством ампер.
Минусы – высокая стоимость, непрочные компоненты управления.
Установка
Многие доморощенные электрики считают, что установка автомата не составляет особого труда. Это справедливо, но нужно выполнять определенные правила. Расцепители автоматического выключателя, так же, как и пробочные предохранители, необходимо присоединять к сети так, чтобы при вывернутой пробке автомата его винтовая гильза была без напряжения. Соединение питающего проводника при одностороннем питании с автоматом должно производиться к неподвижным контактам.
Установка электрического однофазного двухполюсного автомата в квартире состоит из нескольких этапов:
- крепления выключенного устройства в электрощите;
- подсоединения проводов без напряжения к счетчику;
- подсоединения к автомату сверху проводов напряжения;
- включения автомата.
Крепление
В электрощите монтируем дин-рейку. Отрезаем нужный размер и крепим ее саморезами к электрощитку. Прищелкиваем автоматический расцепитель сети на дин-рейку при помощи специального замка, который расположен на задней части автомата. Проследите за тем, чтобы устройство стояло в режиме выключения.
Подсоединение к электросчетчику
Берем кусок провода, длина которого соответствует расстоянию от счетчика до автомата. Один конец присоединяем к электросчетчику, другой – к клеммам расцепителя, соблюдая полярность. Питающую фазу подсоединяем на первый контакт, а нулевой питающий провод на третий. Сечение провода – 2,5 мм.
Подсоединение проводов напряжения
С центрального распределительного электрощита питающие провода подходят к щитку квартиры. Их подсоединяем к клеммам автомата, который должен находиться в положении «выключен», соблюдая полярность. Сечение провода рассчитывается в зависимости от потребляемой энергии.
Включение автомата
Только после того как будет правильно произведена установка всех проводов, можно вводить в работу автоматический расцепитель тока.
Бывает так, что постоянное отключение автомата становится большой проблемой. Не пробуйте решить ее при помощи установки расцепителя с большим номинальным током. Такие приборы ставятся с учетом сечения проводов в доме, и, может быть, большой ток в сети недопустим. Решить проблему можно только путем обследования системы электрического снабжения квартиры профессиональными электриками.
В каждом устройстве, функционирующем в качестве защитного механизма для электрических сетей в домашних условиях, присутствует независимый расцепитель для автоматического выключателя. Такое устройство подразумевает под собой механическую связь с выключателем и считается встроенным в автомат.
Задачей этого приспособления в автоматическом приборе является помощь в расцеплении электрической сети в случае приближающегося негативного фактора, такого как короткое замывание или утечка тока из самого прибора или бытовых агрегатов.
Внимание! Используйте аппаратуру строго в заданных температурных режимах. Отклонение от нормы не рекомендовано .
На самом деле научные работники зарегистрировали большую массу случаев, почему срабатывал независимый расцепитель, но самые распространенные и чаще всего встречающиеся перед вами:
- снижение напряжения в электрической цепи;
- повышение напряжение, изменение состояния тока;
- изменение заданных характеристик;
- непонятный сбой и дисфункция автоматов.
Ввиду стольких причин, современные устройства обычно оснащаются несколькими механизмами, позволяющими благоприятно расцепить сеть. Их изготовление производится в основном из электромагнитных и механических, иногда электронных частиц. Расцепитель автоматического выключателя позволят оставить всю существующую технику в домашнем хозяйстве в целостности. Принято делить эти встроенные устройства на два типа.
Типы встроенных расцепителей
Первая разновидность-это бытовые. Их механизм срабатывает исключительно от напряжения, которое проходит по главной цепи автоматического выключателя. Такие приспособления способны работать дистанционно в отличие от других защитных систем для электрических сетей. Расцепитель активно помогает отключить от сети все приборы и источники, которые регулярно потребляют электроснабжение, в случае при заметном отклонении напряжения от заданной нормы. Однако, подобная установка обладает и недостатком, который переводит потерю энергии в тепловое выделение и проводит ее через изоляционный проводник. Иногда такой фактор приводит к неправильному отсоединению выключателя.
В копилку электрику! Следите за характеристиками работы механизма, в отдельных случаях могут наблюдаться отклонения от нормы.
Внешний вид расцепителя
В новейших образцах и системах наблюдается устранение этого недостатка за счет наличия биметаллической пластины, которые ранее не применялись в формировании автоматического защитного устройства. Это способствует препятствию к перегреву автомата.
Методика проверки действия расцепителей автоматических выключателей
Нередко возникают споры, которые требуют уточнения, как правильно провести поверку работоспособности расцепителей, в особенности этим интересуются монтажники-любители, то есть люди, справляющиеся собственными силами при установке автоматического оборудования.
- Для начала проведите визуальный контроль, то есть осмотрите всю коробку. Важно, чтобы корпус был целым с отсутствием деформации;
- Попробуйте клавишу выключателя, следите за тем, чтобы он без затруднений принимал форму во включенном положении, также и в противоположном значении;
- Требуется провести прогрузку, другими словами, проверку автоматического устройства на предмет расцепления сети при неблагоприятных условиях. Этот эксперимент проводится на специализированном оборудовании под руководством опытных электриков. При помощи определенных способностей элементарно фиксируется время срабатывания расцепителя с момента поступления повышенного напряжения.
- Освободите расцепитель от стенок корпуса и проследите за ним под воздействия оборудования. При произошедшей утечке тока, пластина должна за доли секунды нагреться и деформироваться, а это сигнал об отключении рычага автомата.
Внимание! Проверка автоматических выключателей на срабатывание должна проводиться строго в спецодежде и под контролем опытного специалиста.
При проверке теплового срабатывания фиксируют время, за которое автомат перейдет в отключенное состояние под воздействием напряжения.
Расцепитель с индукционной катушкой
Для чего служит расцепитель? Прежде всего его задачами считается осуществление защиты по отношению к электрической сети от напряжения, которое может даже в минимальном показателе, но превышать величину номинального тока, указанного в паспорте устройства. Не забывайте обращать внимание на классность прибора, она обозначает на каком этапе должна прекратиться подача электричества по цепи.
В каждой электрической цепи устанавливаются различные защитные устройства. Довольно часто в дополнение к ним используется независимый расцепитель, связанный с автоматическим выключателем механическим способом. В случае возникновения условий, грозящих повреждениями приборам и самой линии, он своевременно разрывает электрическую цепь. Обычно это происходит при коротком замыкании, пробоях и утечках, а также росте силы тока выше номинальных пределов, опасных для кабелей и проводов.
Общее устройство расцепителя и схема подключения
Каждый независимый расцепитель представляет собой устройство, с помощью которого выполняется дистанционное отключение защитной аппаратуры. Как правило, он используется в связке с различными автоматическими выключателями - с одним, двумя, тремя или четырьмя полюсами. Обычно расцепитель подключается к вводному автомату и при возникновении аварийной ситуации производит полное обесточивание щитка.
Конструкция расцепителя выполнена в виде электромагнита. Когда на него поступает кратковременный импульс, прибор специальным рычагом оказывает воздействие на механизм, отключающий автоматическое защитное устройство. Электромагнитные катушки, используемые в конструкции, могут быть разные, рассчитанные на переменный или постоянный ток напряжением 12-60 В и 110-415 В, в соответствии с той или иной модификацией. Крепление к автомату также зависит от конкретной модели и выполняется на правую или левую сторону.
От правильного соединения расцепителя с защитным устройством зависит четкое срабатывание всей системы.
Нормальная работа обоих приборов во многом зависит от соблюдения всех требований схемы подключения. Например, фазные проводники должны подключаться от нижних фазных клемм автомата. При несоблюдении этого условия высока вероятность выхода из строя, неправильно подключенного расцепителя. В норме автоматический выключатель с независимым расцепителем должен отключиться, а напряжение с катушки прибора исчезнуть.
Дистанционное управление срабатыванием осуществляется с помощью замыкающего контакта одного из приборов пожарной сигнализации или путем нажатия обычной кнопки с замыкающими контактами. По аналогичной схеме производится отключение сразу нескольких расцепляющих устройств, распределенных по отдельным группам.
Независимый расцепитель для автоматических выключателей
Как уже отмечалось, данное устройство является дополнительным защитным элементом электрической цепи. С его помощью осуществляется дистанционное отключение автоматов или выключателей нагрузки.
Наибольшее распространение независимый расцепитель получил при составлении проектов вентиляционных систем. В соответствии с нормативными документами, в случае возникновения пожара, вентиляция должна быть очень быстро отключена. Поэтому к вводному автомату, установленному в щите, обслуживающем вентиляционную систему, дополнительно подсоединяется независимый расцепитель.
В электрические щиты, рассчитанные на ток до 100 ампер, устанавливаются модульные автоматы. Общий ввод в большинстве случаев защищен выключателем нагрузки. Именно к нему и подключается независимое расцепляющее устройство, выполняющее отключение при нештатных ситуациях. Если же ток на входе составляет свыше 100 А, требуется установка более мощного автоматического выключателя. К нему же можно подобрать наиболее подходящий независимый расцепитель.
С помощью этого прибора возможно отключение не только однофазной, но и трехфазной аппаратуры. Для того чтобы расцепитель начал действовать, вполне достаточно одной подачи импульса напряжения на его катушку. Возвращение расцепителя в исходное состояние осуществляется с помощью кнопки «возврат». Ее нажатие вручную указывает на дистанционное отключение, а не срабатывание в результате короткого замыкания.
Срабатывание независимых расцепителей может произойти по разным причинам. Наибольшее распространение получили следующие:
- Чрезмерные скачки напряжения в сторону увеличения или уменьшения.
- Нарушение установленных параметров, изменение состояния электрического тока.
- Сбой в работе автоматов, невозможность выполнения ими своих функций.
Существуют аналогичные отключающие устройства, используемые совместно с автоматическими выключателями. Они выполняют те же самые функции, но по принципу работы являются тепловыми и электромагнитными.
Тепловые расцепители автоматов
Основным элементом тепловых расцепляющих устройств служит биметаллическая пластина. Она изготовлена из двух металлов, каждый из которых имеет собственный коэффициент теплового расширения.
Оба металла спрессованы между собой и во время нагрева у них возникает различная степень расширения, что в свою очередь вызывает деформацию и искривление пластины. Если ситуация с током не придет в норму на протяжении определенного периода времени, то пластина под действием повышающейся температуры коснется контактов автомата, отключая электрическую цепь.
Таким образом, срабатывание теплового расцепителя вызывается повышением температуры пластины под действием чрезмерной нагрузки на каком-либо участке, находящемся под защитой автомата. То есть, к проводу или кабелю с определенным сечением, можно подключить строго лимитированное количество приборов и оборудования. При попытке включения еще одного устройства, общая мощность приборов превысит ее допустимое значение для данного кабеля. Сила тока начнет расти и вызовет нагрев проводника. Сильный перегрев нередко приводит к расплавлению изоляционного слоя и возгоранию.
Подобная ситуация предотвращается работой теплового расцепителя. Нагрев биметаллической пластины происходит вместе с проводом, и через некоторое время ее изгиб, воздействуя на автомат, отключает подачу тока. После остывания защитное устройство включается вручную с предварительным отключением приборов, вызвавших перегрузку. Без этой процедуры автомат вновь отключится через некоторое время.
Использование теплового расцепителя требует точного соответствия сечению данного кабеля. Несоблюдение этого условия приведет к срабатываниям даже при нормальных нагрузках. И, наоборот, при опасном превышении тока расцепитель не среагирует и проводка выйдет из строя.
Автоматы с электромагнитными расцепителями
Отключающиеся устройства, в которые входит независимый расцепитель и тепловой расцепитель, дополняется электромагнитным устройством с аналогичными функциями.
Необходимость их использования продиктована спецификой тепловых расцепителей, которые не могут срабатывать мгновенно и выполняют отключение лишь в течение одной секунды и более. В связи с этим, они не могут обеспечить эффективную защиту от коротких замыканий. Поэтому в дополнение к тепловому, устанавливается еще одно расцепляющее устройство - электромагнитное.
Конструкция электромагнитных устройств состоит из катушки индуктивности - соленоида и сердечника. В обычном рабочем режиме цепи электроны проходят через соленоид и образуют слабое магнитное поле, не влияющее на общую работоспособность сети. Когда возникает короткое замыкание, сила тока мгновенно увеличивается во много раз. Одновременно наблюдается пропорциональный рост мощности магнитного поля. Под его воздействием происходит мгновенный сдвиг сердечника, оказывающего воздействие на отключающий механизм. Тем самым предотвращаются серьезные последствия от действия сверхтоков коротких замыканий.
Как проверить исправность и работоспособность расцепителя
Данная проверка должна выполняться только квалифицированными специалистами. Действия выполняются в следующем порядке:
- Визуальный осмотр поверхности корпуса на предмет сколов, трещин и прочих дефектов.
- Сделать несколько щелчков выключателем. Рычажок должен легко становиться во все положения.
- На следующем этапе нужно выполнить так называемую прогрузку устройства, путем создания неблагоприятных условий. Для этого потребуется специальная аппаратура и присутствие квалифицированного электротехника. Основным показателем тестирования является временной промежуток с момента возрастания тока и до полного отключения устройства. Точно такая же процедура производится на приборе со снятым корпусом.
- Во время проверки теплового расцепителя, нужно обязательно установить время, необходимое, чтобы отключить устройство, находящееся под влиянием повышенной силы тока.
Это внешняя разновидность расцепителя автомата защиты - дополнительное устройство, предназначенное для ручного или автоматического дистанционного управления автоматическим выключателем.
Пожалуй, наиболее частым примером их использования сегодня можно назвать применение в схемах защиты и управления системами вентиляции - инициирование срабатывания автоматического выключателя, питающего вентиляционную систему при сработке противопожарного датчика.
Отключение автомата, в приведенном примере в случае возникновения возгорания обесточит электродвигатели , нагнетающие воздух в помещение.
Конструктивно, устройства достаточно простые. Главным их элементом является катушка (соленоид) с сердечником (штоком) внутри. Подача сигнала управления на катушку - рабочего, как правило, с довольной широким диапазоном напряжения приводит к втягиванию сердечника, что воздействует на механически связанный (через специальный рычажок) с внешним расцепителем автоматический выключатель (или, в зависимости от конструкции автомата встроенным в него).
Как видно, схема не отличается особой сложностью. Сработка устройства происходит при замыкании контактов датчика или кнопки.
Обратите внимание, что в предложенной схеме питание катушки расцепителя осуществляется от автоматического автомата, связке с которым работает устройство. Очень важно, чтобы автомат при отключении разрывал цепь питания катушки независимого расцепителя.
Дело в том, что длительно приложенное к катушке напряжение может попросту ее сжечь и расцепитель выйдет из строя. Некоторые современные устройства имеют защиту в виде микровыключателей, размыкающих цепь питания катушки в выключенном коммутационном положении.
Использование предложенной здесь схемы можно защитить расцепитель от выхода из строя: при отключении автомата питающее фазное напряжение будет гарантированно снято с контакта катушки соленоида устройства.
На схеме выше показана возможность реализации дистанционного отключения нескольких автоматов. В обеих схемах автоматические выключатели однополюсные, однако применяя независимые расцепители можно управлять и трехфазной нагрузкой, используя трех- и четырехполюсные автоматы.
