Работа автоматического выключателя
Автоматический выключатель (автомат или АВ) является ограничителем тока в электрической цепи. В нормальном состоянии электричество проходит через него на потребителей, но, когда на линии возникает короткое замыкание или перегрузка, он размыкает электропроводку.
В зависимости от модели прибор пропускает ток только определенной величины, при которой цепь функционирует в нормальном состоянии, не перегреваясь. Токовое значение всегда указывается на его корпусе. В бытовых условиях обычно применяются устройства с номиналом от 10 до 63 А. Они устанавливаются в распределительных щитах:
- один на вводе – как правило, с номиналом, соответствующем выделенной мощности объекта, например, 32 ампера – 7 кВт;
- несколько на линиях с различными потребителями – с меньшим номиналом, например, на 16 ампер для розеток и света и на 25 ампер для мощных электроприборов.
Каждый автоматический выключатель состоит из следующих элементов:
- теплового расцепителя (биметаллической платины) ;
- электромагнитного расцепителя (электромагнитной катушки с сердечником-якорем) и дугогасительной камеры;
- рычага управления (на включение и отключение);
- клемм для подключения входного и выходного проводов.
Расцепители являются основными компонентами, которые выполняют защитную функцию.
Виды защиты автоматического выключателя
В зависимости от аварии в сети у автоматического выключателя задействуются разные компоненты:
- При перегрузке, когда сила тока превышает номинальное значение в несколько раз, происходит нагрев биметаллической платины и постепенное её изгибание. При значительной деформации она сдвигает рычаг и размыкает цепь. Разъединение не происходит мгновенно и зависит от силы тока. Процесс срабатывания может занять несколько минут.
- При коротком замыкании, когда ток достигает сверхвысокого значения, внутри катушки образуется сильное магнитное поле. Оно тянет сердечник (толкатель) и воздействует на механизм отключения. В этом случае срабатывание происходит почти мгновенно, что позволяет разомкнуть цепь до появления негативных последствий на линии. При резком размыкании может возникнуть дуговой разряд, который устраняется специальной дугогасительной камерой.
Признаки неисправности автоматических выключателей
Автоматические выключатели не должны издавать никаких звуков. Если во включенном состоянии при прохождении через него тока появился звук, похожий на гудение или треск, или возникает запах, то что-то в нём не порядке. Разберем основные признаки неисправности автоматов и способы их решения.
Гудение или жужжание
Автоматический выключатель может внезапно начать издавать гул или жужжать. Если это происходит, то причина кроется не в качестве подключенных проводов или их соединения, а в некорректной работе индукционной катушки (электромагнитного расцепителя) внутри устройства. Если её сердечник плохо закреплен (присутствует люфт) или ослаблена поджимающая его пружина, то при прохождении магнитного поля катушка начнет вибрировать, издавая характерный гул. Чем больше ток, тем отчетливее будет слышно жужжание.
Гул или жужжание может возникать постоянно при включении автомата или только при включении определенной нагрузки (например, импульсных блоков питания компьютерной техники или светодиодных светильников).
Неисправность катушки является следствием заводского брака при сборке, повреждения при хранении (во влажных помещениях) или транспортировки (падения прибора или удара по его корпусу), а также сильного износа механизма. Часто при гудении аппарат не теряет своих защитных функций. Но все же нет никакой гарантии, что катушка внезапно выйдет из строя и не повлечет за собой возгорание самого аппарата и окружающих его компонентов в электрощите.
Треск
Такой резкий и неприятный звук у автоматического выключателя может провоцировать открытая электрическая дуга (искрение). Она возникает в местах плохого контакта, например, где соединяются жилы входного или выходного кабеля с клеммами аппарата. Также при длительной эксплуатации АВ треск может возникать внутри корпуса из-за износа подвижных контактов.
Звук часто сопровождается характерным запахом жженого пластика. Если вонь ощущается, значит внутри или в местах соединения автомата начался процесс разрушения его корпуса.
Перегрев
Обычно автоматический выключатель рассчитан на штатный нагрев не более +70°C при протекании через него электрического тока близкого к номинальному значению. Информация о рабочей температуре должна быть указана в паспорте модели.
Если устройство сильно нагревается и происходит его отключение, то это может говорить о перегрузке по выходу (когда подключено слишком много электроприборов или у них слишком большое потребление) или проблемах с электропроводкой (выбрано неправильное сечение кабелей или некорректно выполнено их соединение).
Предотвращение и устранение проблем
Разберем, как поступить при возникновении основных признаков неисправности автоматических выключателей.
Что делать при гудении или жужжании?
Сначала нужно проверить уровень нагрузки, если автомат гудит/жужжит только при включении мощных электроприборов, то возможно её потребление превышает номинал. Некоторые электрики советуют постучать по корпусу автомата и, если жужжание пропадет, продолжить его эксплуатацию. Однако проблема может возникнуть через какое-то время снова. Поэтому такой совет не даст никакого эффекта и только отсрочит негативные последствия.
Когда корпус автомата визуально не поврежден, мощность нагрузки ниже допустимого уровня, то при появлении гула лучше не тянуть и сразу произвести его замену. Замена защитного устройства не сложная задача. Однако, если по какой-то причине это сделать не удается, то лучше пригласить электрика.
Разбирать его корпус и пытаться отремонтировать нет никакого смысла, так как в основном такие приборы являются одноразовыми.
Что делать при возникновении треска?
Необходимо определить место возникновения искрения. Если в электрощите несколько автоматов, то это можно сделать путем коммутации (включения/выключения) каждого из них под привычной нагрузкой (без отключения электроприборов из розеток).
После обнаружения проблемы нужно проверить надежность контакта. Если он слабый, то необходимо перетянуть винтовые зажимы. Делать это нужно при полном отключении электроэнергии или только изолированной отверткой.
Если после затяжки контактов звук не исчез, то потребуется заменить неисправный автомат. Оставление такой проблемы без внимания чревато оплавлением автомата, коротким замыканием и последующим возгоранием. Если характерный запах уже появился, то потребуется обесточить электрощит и произвести замену всех обгоревших элементов.
Обратите внимание!
Чтобы предупредить возникновение проблемы и сохранить электросистему в безопасном состоянии, в электрощите необходимо периодически (1-2 раза в год) выполнять подтягивание контактов автоматических выключателей и других устройств защиты (УЗО, АВДТ, реле, а также стабилизаторов напряжения и ИБП с клеммным подключением).
Примеры стабилизаторов и ИБП с клеммным подключением представлены ниже.