Автомат - он же Авт. он же Автоматический выключатель, суров, серьезен, в меру симпатичен и любит нежное обращение, обладает рядом технических характеристик, может быть одно-, двух-, трех-, четырехполюсным, разнообразен в производителях, видах применения, местах установок и способах реагирования на различные ситуации. Крайне полезная вещица в любом хозяйстве.
Итак, с чего начать выбор автоматического выключателя (давайте его называть АВ, для краткости)? Начинать надо с глобального - с замысла, а именно, для чего он вам, если вы ответили на этот, вроде бы не хитрый вопрос, половина дела сделана! Как следует из заголовка, АВ нам нужен что бы защитить электродвигатель от всего того, от чего он может пострадать, пока работает на благо потребителя. Сразу оговоримся, АВ не защищает от землетрясений, наводнений, извержений вулканов, неадекватных работников и прочих катаклизмов, но может защитить, от последствий этих самых катаклизмов. Рассмотрим как именно, но сначала о выборе.
Первая величина, на которую стоит обратить внимание, это класс напряжения, на который должен быть рассчитан АВ. Для унификации все АВ рассчитаны на напряжения 230В, 400В, 690В, 1000В. Все, что выше 1000В, например шахтное (рудничное) исполнение, подлежит созерцанию в отдельных каталогах у очень узкого ряда фирм - производителей. Если с классом напряжения разобрались, а именно - какое у вас напряжение, отлично, но есть нюанс: если у вас 230В (розетка однофазная), то, скорее всего автоматический выключатель надо брать на 400В, так как одна фаза это 230В (включаю временно душнилу: согласно ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), который вступил в действие 01.10.2015г.) действующего (измеренного) напряжения, а амплитудное (вершина синусоиды) значение на 1,41 (корень из 2х) больше действующего, то есть 324В. Значит и АВ надо брать ближайший больший, то есть на 400В. Если у вас на АВ написано "380В" не отчаивайтесь, тоже подойдет. По той же причине, при напряжении 400В, нужно брать АВ на 660В. Конечно, можно оспорить, что АВ на 400В уже рассчитаны на амплитудные значения и т.д. и т.п., но, как человек, который не приемлет "да будет работать, что с ним станет", все же перестраховался, потому что надежность системы определяется не только ее работоспособностью в нормальных режимах, но и в ненормальных тоже, например скачки напряжения. Еще раз, вы в праве взять АВ на 400В, при номинале напряжения 400В, это не ошибка.
Мини вывод: Берите АВ на напряжение не ниже эксплуатируемого.
Вторая и самая важная величина это ток! Но ток электродвигателя и ток утюга, при одинаковой мощности в Ваттах, отличаются, у электродвигателя будет ток выше, а почему? А потому что электродвигатель устройство электромагнитное, а в электромагнитном устройстве водятся реактивные сопротивления, которые себя проявляют только при наличии напряжения. "Ну и хорошо, больше сопротивления, меньше ток! Закон Ома" скажете вы. И будете не правы, так как реактивное сопротивление порождает реактивную мощность (да да, теоретическая электротехника не даст соврать), и, самое главное, порождает потери. Ведь не даром энергетики знают про полную мощность в ВА, реактивную мощность в квар (именно маленькими буквами, во такой буллинг), и активную или полезную мощность в Вт. Вот и получается, что полная потребляемая мощность, как и полный ток это больше, чем кВт и Вт в паспорте электродвигателя (и в паспорте стиралки, холодильника, посудомойки). Но электрики не даром свой хлеб едят, они знают как посчитать правильный ток для выбора автомата, но все же давайте укажем как:
Все используемые в формуле величины есть на шильдике электродвигателя, либо в паспорте, если шильдик утерян, но зачастую они и так известны и на слуху, например cosy = от 0,75 до 0,98 (у очень больших электродвигателей более 1000кВт), для электродвигателей до 100кВт, он равен в среднем 0,8-0,9, и смело можно брать 0,85. КПД у электродвигателей довольно высокий и колеблется от 0,9 до 0,98, в среднем 0,95. Напряжение питания 400В. Ну а корень из трех вам любой калькулятор подскажет, но в среднем это 1,73. Для примера посчитаем ток электродвигателя 30кВт.
I= 30000/(400*1,73*0,85*0,95)=53,68А
Как пишут в учебниках, и не только, берем ближайший больший автоматический выключатель из ... (барабанная дробь!!!) ряда стандартных токов! Ближайший 63А. Конечно, если заглянуть в каталоги, можно найти АВ на 60А, например производство южнокорейской компании LS electric, и взять АВ на 60А, не является неправильным. Пока запишем, что АВ у нас на 60 или 63А и запомним, пригодиться.
Третья характеристика, хоть и не является величиной, но важная очень - это назначение автоматического выключателя. АВ, по применению, могут быть для сетевой коммутации и для защиты электродвигателей. У сетевых, особенно модульных АВ, есть еще категории А, B, C и D, обозначающие как стойкость к токам короткого замыкания, так и уровень превышения нагрузки, при котором они срабатывают. Например на ресурсе https://m-strana.ru/articles/kharakteristika-avtomata-s/ есть описание срабатывания АВ различных характеристик. Но использование таких АВ для защиты электродвигателя не приемлемо. Почему? Потому что у электродвигателя есть пусковые токи, если он запускается посредством контактора. Если электродвигатель запускается через ПЧ или УПП, пожалуйста, можно использовать сетевой АВ. Например, пусковой ток для насосной и вентиляторной нагрузки может достигать 10-12 кратной величины от номинального, для нашего примера до 540-650А. АВ, даже с характеристикой D, отключится, что недопустимо, ведь это не аварийный режим, а всего лишь пуск электродвигателя. Из личного опыта наблюдал, когда поставщики, ради экономии, ставили АВ с характеристикой D и завышенным током на 1-2 ступени на прямой пуск электродвигателя, и АВ все равно отключались во время пуска. АВ, которые специально предназначены для защиты электродвигателей и у них в характеристиках так и написано:
Его особенность в том, что он спокойно выдерживает пусковой ток и не выключается, благодаря встроенной времятоковой уставке, так как пусковой ток длиться очень короткое время. Зато этот автомат хорошо защищает при коротком замыкании и перегрузках. Сразу может появиться 2 вопроса:
1. Как он защищает о перегрузок, но пусковой ток пропускает? - токовая перегрузка длится дольше, чем пусковой ток, может несколько минут длиться, и тогда АВ отключается. Если перегрузка возникла в момент пуска, то пуск затянется, а может даже не состояться, тогда АВ выключиться по перегрузке.
2. Как он защищает от короткого замыкания, а пусковой ток в 10 крат пропускает? В том то все и дело, что пусковой ток 10и кратный, а ток короткого замыкания минимум (!!!) 20и кратный. Если ток короткого замыкания ниже 20и крат, АВ воспримет его как перегрузку и отключиться, но и ток не принесет такого разрушающего воздействия, как 20и кратный.
Так же в продаже есть АВ "для пуска электродвигателей", технически, ни что не воспрещает запускать электродвигатель от АВ напрямую, но нужно учитывать ресурс АВ, который составляет от 3000 до 10000 циклов, тогда как у контакторов этот ресурс от 1000 000 до 10 000 000 циклов.
Итак, очередной вывод: для защиты электродвигателя, при прямом пуске электродвигателя необходимо выбирать АВ именно для защиты электродвигателя. При пуске электродвигателя от преобразователя частоты или от устройства плавного пуска можно выбрать АВ для защиты сетей.
Четвертая характеристика АВ и последующие характеристики - больше влияют на дополнительные опции, которые вам требуются в рамках реализации схемы, это могут быть: дополнительные контакты, дополнительные навесные устройства, способ крепления АВ, более высокие требования к току короткого замыкания и пр.
Вывод: выбор АВ процесс увлекательный и многогранный, позволяющий не только вспомнить азы электротехники, но и узнать много нового из каталогов производителей АВ, но некоторые базовые вещи остаются неизменными, несмотря на прогресс науки и техники, это выбор АВ по токам и напряжениям. Кстати, если вы столкнулись с выбором АВ для сетей 60Гц, то линейка стандартных напряжений будет иная, учитывайте!
Как всегда, жду комментариев.
PS: Все указанные бренды не являются рекламой и не платят автору ни каких отчислений (а жаль).