Характеристики відмикачів
Існує велика кількість різноманітних параметрів та характеристик відмикачів. Безумовно, нефахівцю дуже складно зорієнтуватися під час вибору даного пристрою. Та й фахівці часто припускаються прикрих помилок. Давайте спробуємо розібратися! Відмикач (circuit-breaker) – це електромеханічний комутаційний апарат, здатний вмикати, проводити та відмикати струми при нормальних умовах у колі, а також вмикати, проводити впродовж обумовленого часу та відмикати струми при обумовлених ненормальних умовах у колі, таких як коротке замикання. Вимоги до відмикачів сформульовано в міжнародному стандарті IEC 60947-2. Також існує стандарт IEC 60898-1, що окремо регламентує вимоги до відмикачів побутового призначення (модульних автоматів). При цьому останні інколи відповідають обом стандартам одночасно.
Почнемо з відмикачів побутового призначення. Вони розташовуються на найнижчих рівнях системи розподілення електричної енергії (у розподільних щитках квартир, офісів), їх номінативний струм не перевищує 125А. Крім того, вони повинні мати дуже високу швидкодію (їх час спрацьовування становить 3…5 мс), щоб попередити спрацьовування інших апаратів захисту від коротких замикань (відмикачів й запобіжників), розташованих на вищих рівнях розподільних систем. Ці апарати не призначені для захисту обладнання (наприклад електричних двигунів), їх захисні характеристики пристосовані виключно для захисту електричних мереж (електропроводок) від перевантажень та коротких замикань.
Тож, які характеристики має побутовий відмикач?
Число полюсів: 1р, 1р+N, 2р, 3р, 3р+N, 4р. Залежить від типу системи уземлення. У нашій країні поки що застосовуються системи TN-C та TN-C-S, тому, в основному, встановлюють 1-полюсні (1р) у якості однофазних та 3-полюсні (3р) у якості трифазних відмикачі. Тобто, якщо у наш щиток подається трифазна напруга, то на уводі ставимо 3-полюсний відмикач, а до нього вже підключаємо 1-полюсні, від яких будуть живитися побутові прилади та освітлення. Серед відходящих відмикачів також можуть бути і 3-полюсні, якщо у нас є трифазні споживачі (наприклад електрокотел). У системі TN-S та на нижньому рівні системи TN-C-S можуть бути розміщені 2-полюсні та 4-полюсні відмикачі, так як нейтральний робочий N та захисний PE провідники розділено.
Номінативна робоча напруга Ue: це значення напруги, яке, у поєднанні з номінативним робочим струмом, визначає використання апарата та на яке орієнтуються при проведенні відповідних випробувань та встановлення категорії застосування. Номінативна робоча напруга відмикача повинна відповідати номінальній напрузі джерела живлення. У більшості сучасних побутових відмикачів це значення дорівнює 230В однофазне, 400В трифазне, що цілком відповідає напрузі наших мереж. Номінативний робочий струм Ie: це встановлене виробником значення робочого струму з урахуванням номінативної робочої напруги, номінативної частоти, номінативного режиму, категорії застосування та типу захисної оболонки за її наявності. Тобто, це струм, який відмикач здатний проводити впродовж безперервного режиму застосування за вказаної контрольної температури навколишнього повітря. Зазвичай для побутових відмикачів така температура встановлюється на рівні 30 °С, що цілком відповідає основній сфері їх застосування. Відповідно до цієї температури виробник надає часо-струмові характеристики відмикачаів, тобто час спрацьовування автомата при визначених аварійних умовах. Якщо відмикач планується встановлювати поза приміщенням, де середня температура, скажімо, -20 °С, то це необхідно враховувати при його виборі. Стандартом IEC 60898-1 встановлено такі значення номінативного струму: 6А, 8А, 10А, 13А, 16А, 20А, 25А, 32А, 40А, 50А, 63А, 80А, 100А, 125А.
Діапазон струмів миттєвого розчіплення: так звані характеристики відключення. Стандарт IEC 60898-1 для зони коротких замикань встановлює три види характеристик – В (3 – 5 · In), С (5 – 10 · In), D (10 – 20 · In). Це означає, що при значенні струму к.з., який лежить в зазначеному діапазоні, відмикач повинен спрацювати впродовж максимум 100 мс. Відмикачі з характеристикою В рекомендуються для захисту резистивних навантаг (водонагрівачі, електроплити), відмикачі з характеристикою С встановлюються на захист розеток, освітлення, відмикачі з характеристикою D встановлюють у майстернях з декількома двигунами. Деякі виробники (хоча це і не передбачено стандартом) пропонують відмикачі з характеристиками К (8 – 12 · In), Z (2 – 3 · In) та ін. Такі відмикачі мають спеціалізоване призначення, при їх встановленні слід користуватися інструкціями виробника.
Значення номінативної граничної здатності до відмикання: це значення очікуваного струму короткого замикання, який відмикач спроможний відімкнути. Стандартом IEC 60898-1 передбачені наступні значення номінативної граничної здатності до відмикання Icn: 1500А, 3000А, 4500А, 6000А, 10000А, 20000А. Крім граничної існує також робоча здатність до відмикання Ics, вона встановлюється кратно до граничної (1; 0,75; 0,5·Icn). Різниця між Ics і Icn полягає в тому, що після відмикання струму Ics відмикач повинен зберігати певний рівень працездатності , зазначений у стандарті, а після відмикання струму Icn відмикач може втратити працездатність. Стандарт IEC 60947-2 також встановлює граничну Icu і робочу Ics здатність до відмикання, проте критерії призначення таких значень відрізняються від аналогічних у стандарті IEC 60898-1. Ось на цьому часто і виникає плутанина. Деякі виробники декларують відповідність своїх відмикачів обом стандартам, та указують значення Icn=6000А та Icu=10000А. А продавці такої продукції рекламують її як 10-кілоамперну серію. А чи так це насправді? По-перше, для побутових відмикачів основним є значення Icn, саме це значення фігурує при порівнянні виробів конкурентів; а по-друге, поглянувши у каталог виробника, можна помітити наступну інформацію: IEC 60898-1 – Icn=6000А, Ics=Icn; IEC 60947-2 – Icu=10000А, Ics=0,75·Icu. Таким чином, робоча здатність до відмикання за стандартом IEC 60947-2 Ics=7500А. І по-третє, для побутового застосування цілком достатньо навіть Icn=3000А, бо струм к.з. в квартирі вищим не буває. Відмикачі з високою здатністю до відмикання мають свою сферу застосування.
Це тільки основні характеристики відмикачів побутового призначення. Розібравшись із ними, сміливо можна йти в магазин за придбанням автоматів у квартирний щиток. Залишається тільки визначитися із виробником, так як далеко не в кожного виробника декларовані параметри відповідають дійсності. Характеристики і параметри у відповідності зі стандартом IEC 60947-2 більш детально розглянемо у іншій статті.