Независимый расцепитель автоматического выключателя

Независимый расцепитель является дополнением защитного устройства для электросети. Он механически связан с автоматическим выключателем. Независимый расцепитель выполняет функцию разрыва цепи при обнаружении факторов, способных привести к повреждению линии и включенных в нее приборов. К таковым относятся возрастание силы тока выше предела, который может выдержать кабель, пробой электрического тока на землю или корпус включенного в цепь прибора, а также короткое замыкание. Этот материал поможет вам разобраться, что такое расцепители автоматических выключателей, какие бывают типы этого устройства и каков принцип действия каждого из них. Кроме того, мы расскажем, как проверять работоспособность этих элементов.

Автоматический защитный выключатель с независимым расцепителем

Независимый расцепитель, как было сказано, представляет собой добавочный элемент устройства защиты цепи. Он позволяет отключить АВ на расстоянии при поступлении напряжения на его катушку. Чтобы вернуть его в исходное состояние, следует нажать на устройстве кнопку с надписью «Возврат».

Расцепители автоматических выключателей этого типа могут использоваться в однофазных и трехфазных сетях.

Независимый расцепитель наиболее часто используется в электроцепях и автоматических щитах крупных объектов. Управление энергоснабжением в этих случаях, как правило, производится с пульта оператора.

Пример срабатывания независимого расцепителя на видео:

Из-за чего срабатывает расцепляющий элемент независимого типа?

Независимый расцепитель может срабатывать по различным причинам. Мы перечислим наиболее распространенные из них:

• Чрезмерное снижение или, напротив, возрастание напряжения.
• Изменение заданных параметров или состояния электротока.
• Нарушение функции автоматических выключателей, сбой в работе по неизвестной причине.

Кроме независимых расцепляющих устройств, существуют аналогичные элементы, входящие в состав защитных автоматов. Встроенные расцепители автоматических выключателей подразделяются на тепловые и электромагнитные. Эти устройства также помогают защитить линию от чрезмерных нагрузок и короткого замыкания. Рассмотрим их более подробно.

Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя

Основным элементом этого устройства является биметаллическая пластина. При ее изготовлении используется два металла с различными коэффициентами теплового расширения.

Будучи спрессованными вместе, они при нагревании расширяются в разной степени, что приводит к искривлению пластины. Если ток не нормализуется в течение длительного времени, то по достижении определенной температуры пластина касается контактов АВ, прерывая цепь и обесточивая проводку.

Основной причиной чрезмерного нагрева биметаллической пластины, из-за которого срабатывает тепловой расцепитель, является слишком высокая нагрузка на определенном участке линии, защищенном автоматом.

Например, сечение выходного кабеля АВ, идущего в помещение, составляет 1 кв. мм. Можно подсчитать, что он способен выдерживать подключение приборов суммарной мощностью до 3,5 кВт, при этом сила проходящего в линии тока не должна превышать 16А. Таким образом, в эту группу можно спокойно подключить телевизор и несколько осветительных приборов.

Если хозяин дома решит включить в розетки этой комнаты дополнительно стиральную машину, электрокамин и пылесос, то общая мощность станет намного выше той, что способен выдержать кабель. В результате возрастет сила тока, проходящего по линии, и проводник станет нагреваться.

Перегрев кабеля может привести к тому, что изоляционный слой расплавится и загорится.

Чтобы этого не произошло, в действие вступает тепловой расцепитель. Его биметаллическая пластина нагревается вместе с металлом провода, и через некоторое время, изогнувшись, отключает питание группы. Когда она остынет, защитное устройство можно снова включить вручную, предварительно вытащив из розетки шнуры питания приборов, которые привели к перегрузке. Если этого не сделать, через некоторое время автомат вырубит снова.

Пример использования расцепителя в противопожарной защите на видео:

Важно, чтобы номинал АВ соответствовал сечению кабеля. Если он будет меньше нужного, то срабатывание будет происходить даже при нормальной нагрузке, а если больше, то тепловой расцепитель не отреагирует на опасное превышение тока, и в итоге проводка сгорит.

В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления. Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата.

Автоматический выключатель защиты сети с электромагнитным расцепителем

Разобравшись, как работает автомат с тепловым расцепителем, перейдем к следующему вопросу. Защитное устройство, разбор действия которого мы провели только что, срабатывает не сразу (на это требуется не менее секунды), поэтому оно не в состоянии эффективно защитить цепь от сверхтоков короткого замыкания. Для решения этой задачи в АВ дополнительно устанавливается электромагнитный расцепитель.

Расцепители автоматических выключателей электромагнитного типа включают в себя катушку индуктивности (соленоид), а также сердечник. Когда цепь работает в обычном режиме, поток электронов, проходя сквозь соленоид, формирует слабое магнитное поле, неспособное оказывать влияние на функцию сети. При возникновении короткого замыкания происходит мгновенное увеличение силы тока в десятки раз, и пропорционально ей возрастает мощность магнитного поля. Под его влиянием ферромагнитный сердечник мгновенно сдвигается в сторону, оказывая воздействие на механизм отключения.

Поскольку процесс усиления магнитного поля при коротком замыкании происходит за доли секунды, электромагнитный расцепитель под его воздействием срабатывает моментально, отключая питание сети. Это позволяет избежать серьезных последствий, связанных со сверхтоками КЗ.

Проверка работоспособности расцепителей

Довольно часто электрики-любители интересуются, можно ли самостоятельно проверить исправность расцепителей автоматических выключателей. Следует сказать, что своими силами проводить такое тестирование нельзя, и если им занимается начинающий монтажник, то работу должен контролировать опытный специалист. Приводим пошаговую инструкцию по выполнению этой процедуры:

• В первую очередь поверхность коробки следует осмотреть визуально, чтобы удостовериться в целостности корпусной части.
• Затем нужно несколько раз пощелкать рычажком выключателя. Он должен легко устанавливаться ка во включенное, так и в выключенное положение.
• После этого производится прогрузка устройства. Так называется проверка качества работы оборудования в неблагоприятных условиях. Этот этап предусматривает наличие специализированной аппаратуры, и при его выполнении должен обязательно присутствовать квалифицированный электрик. Во время тестирования фиксируется время, которое проходит с момента начала возрастания силы тока до отключения расцепителя.

• Наконец, аналогичное испытание производится на устройстве, с которого снят корпус.
• В ходе проверки на срабатывание теплового расцепителя фиксируется время, требующееся для отключения устройства под воздействием электротока повышенной силы.

Проверка исправности защитных устройств в соответствии с требованиями ПУЭ выполняется только в спецодежде. Как было сказано выше, эту процедуру должен контролировать опытный специалист.

На видео процесс установки независимого расцепителя в автоматический выключатель:

Заключение

В этой статье мы разобрались с темой расцепляющих устройств, рассказали о том, что собой представляют и как работают независимые, а также встроенные в автоматический выключатель расцепители. Теперь вы знаете, по какому принципу работают различные типы этого оборудования, и какую функцию выполняет каждый из них.

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В данной статье я продолжу разговор про модульные расцепители и сегодня на очереди независимый расцепитель РН47.

Напомню, что в прошлый раз я подробно рассказывал Вам про расцепитель минимального и максимального напряжения РММ47.

И уже по традиции, сначала сделаю краткий обзор независимого расцепителя РН47, расскажу про его область применения, технические характеристики и схему подключения, а в конце проверю его работоспособность в паре с автоматом.

Речь в статье пойдет исключительно про расцепитель РН47 от компании IEK (артикул MVA01D-RN), хотя подобные же расцепители имеются в каталогах и у других производителей.

Итак, поехали.

Независимый расцепитель напряжения РН47 необходим для дистанционного отключения модульного автоматического выключателя.

Для чего это может быть нужно?!

Да по разным причинам! Но чаще всего расцепители РН47 применяют в случае возникновения пожара для отключения соответствующих автоматов, питающих систему вентиляции (СНиП 41-01-2003, п.12.4), например, в школах, офисах, производственных цехах и т.п.

Правда вот во многих проектах независимый расцепитель обычно заменяют схемой питания вентиляции через контактор, а в цепь включения катушки контактора врезают выходной контакт с поста пожарной сигнализации.

Не спорю, оба варианта имеют право на жизнь, но ведь с применением независимого расцепителя осуществить это гораздо проще, компактнее и даже дешевле.

Схема с независимым расцепителем РН47 имеет минимум коммутаций (к ней я еще вернусь чуть ниже по тексту), само устройство занимает в щите всего один модуль, а его стоимость на момент написания статьи составляет около 1100 рублей.

В последнее время расцепители РН47 у нас все чаще стали применять во многих жилых домах. В случае пожара, импульс с пульта пожарной сигнализации приходит на независимый расцепитель, который в свою очередь отключает автомат питания электромагнитного замка подъездных дверей.

Я привел всего лишь пару примеров. На самом деле применение независимому расцепителю можно придумать сколько угодно, под Ваши нужды и потребности.

Краткие технические характеристики РН47:

• номинальное напряжение питания 230 (В)
• диапазон рабочих напряжений 161 — 253 (В)
• число циклов «включить-отключить» (ВО) — не менее 10000

Расцепитель РН47 совместим с однополюсными, двухполюсными, трехполюсными и даже с четырехполюсными автоматами ВА47-29 и ВА47-100, и как видите, имеет с ними даже схожий дизайн. Кстати, рассматриваемый расцепитель РН47 — это образец уже новой серии.

Как и расцепитель максимального и минимального напряжения РММ47, расцепитель РН47 стыкуется с автоматом с его правой стороны. При этом автомат в обязательном порядке должен быть в отключенном положении, а кнопка «Возврат» («Reset») расцепителя нажата.

На корпусе расцепителя имеются 3 направляющих стержня, которые плотно вставляются в соответствующие отверстия на корпусе автоматического выключателя.

Помимо стержней, на расцепителе имеется движущийся шток, который при стыковке помещается в боковое отверстие автомата.

В случае срабатывания РН47, шток воздействует на отключающий механизм автомата, тем самым его отключая.

Расцепитель вставляется в автоматический выключатель до упора — никаких фиксаторов нет.

Вот так выглядит однополюсный автоматический выключатель ВА47-29 в сборе с независимым расцепителем РН47.

Трехполюсный автоматический выключатель стыкуется аналогичным образом.

Внимание! Пространственное расположение автоматического выключателя с расцепителем может быть хоть вертикальным, хоть горизонтальным — на работоспособность это нисколько не влияет.

Схема подключения расцепителя РН47

У расцепителя РН47 имеется два вывода, обозначаемые как С1 и С2.

Всего существует две схемы подключения РН47.

1. Схема №1 (питание с выводов автомата)

Подключим расцепитель, как по схеме выше, и проверим его работоспособность. Вместо контакта кнопки SB1 подключим ключ управления, использовав его нормально-открытый контакт.

Питающая фаза приходит на верхнюю клемму автомата, а с нижней клеммы уходит на нагрузку. С этой же нижней клеммы автомата делаем перемычку (фазу) на клемму С2 расцепителя РН47. С клеммы С1 делаем перемычку на клемму нормально-открытого контакта ключа управления или кнопки. С другой клеммы этого контакта делаем перемычку на нулевую шину N.

При повороте ключа управления (замыкании его контакта) независимый расцепитель срабатывает и отключает автоматический выключатель. На лицевой стороне расцепителя выскочила кнопка «Возврат» («Reset»), что символизирует о том, что автомат отключился по причине воздействия на него независимого расцепителя.

Для включения автомата сначала необходимо нажать на кнопку «Возврат», а уже потом взвести его рукоятку включения, а иначе автомат просто напросто не включится.

Очень удобно сделано то, что нет необходимости гадать причину отключения автомата. Если автомат отключился от воздействия на него независимого расцепителя, то это сразу же будет видно по кнопке «Возврат». Если же автомат отключился от своих защит (перегрузки или короткого замыкания), то, соответственно, кнопка «Возврат» на расцепителе при этом останется в исходном нажатом состоянии.

Для наглядности приведу пример схемы щита с подключением расцепителя РН47 на одной отходящей линии.

В отличии от расцепителя максимального и минимального напряжения РММ47, независимый расцепитель РН47 можно подключать, как до автоматического выключателя, так и после.

Дело в том, что внутри его корпуса имеется микропереключатель, который рвет цепь питания катушки электромагнита.

При срабатывании катушки расцепителя кнопка «Возврат» отскакивает и своим штоком размыкает контакт встроенного микропереключателя, установленного внутри корпуса расцепителя.

Это подтверждается тем, что при нажатой кнопке «Возврат» мы можем измерить сопротивление катушки, которое составляет 88,6 (Ом).

А вот при отжатой кнопке сопротивление катушки уже измерить не получится, т.к. ее цепь разомкнута контактом микропереключателя.

В общем, электрическая схема независимого расцепителя очень проста — это катушка, включенная через контакт микропереключателя, и две клеммы для подключения расцепителя к источнику переменного напряжения.

Поэтому ошибки в том, как именно будет подключен расцепитель не будет — его можно смело подключать и до автомата, и после! В любом случае катушка после срабатывания сама себя размыкает и обеспечивает защиту от длительного воздействия на нее напряжения.

Независимый расцепитель РН47 можно подключить и наоборот, т.е. на клемму С1 подключить фазу, а на С2 — ноль N через нормально-открытый контакт ключа управления или кнопки. Устройство от этого не сгорит, т.к. катушка расцепителя рассчитана на работу в сети переменного напряжения и не имеет полярности.

Есть ситуации, когда одним сигналом необходимо отключить сразу несколько линий. В таком случае на каждую линию (автомат) устанавливается отдельный независимый расцепитель, а управление ими осуществляется одним сигналом. Схема в таком случае будет иметь следующий вид. Здесь будьте внимательны, чтобы фаза на всех расцепителях была одноименной!

2. Схема №2 (независимое питание)

Схема №2 отличается от предыдущей тем, что питание для расцепителя берется не с той же фазы, откуда подключена нагрузка, а от отдельного источника переменного напряжения, например, с этой же сборки, но только с другой фазы или вовсе от стороннего источника 220 (В).

Фазу подключаем на вывод С2 расцепителя РН47, а с вывода С1 делаем перемычку на клемму нормально-открытого контакта ключа управления или кнопки. С другой клеммы этого контакта делаем перемычку на нулевую шину N.

Пример схемы щита с питанием расцепителя РН47 от стороннего источника 220 (В).

Для интереса проверим работу расцепителя РН47 в паре с трехполюсным автоматом.

И здесь все аналогично. При повороте ключа управления (замыкании контакта) независимый расцепитель срабатывает, тем самым отключая автоматический выключатель.

Заключение

Преимуществом независимого расцепителя РН47 безусловно является простота схемы его подключения и компактность. 

Как я уже говорил в начале статьи, расцепитель занимает в щите всего один модуль. Это преимущество в основном касается тех, у кого в щите ограничено свободное место для дополнительных устройств.

Также расцепитель РН47 имеет незамысловатую схему подключения, и как уже выяснилось, с защитой от длительного воздействия напряжения на катушку электромагнита.

Ну вот мы плавно перешли и к недостаткам, про которые мне особо сказать то и нечего, только если упомянуть его стоимость, которая на момент выхода статьи составляет около 1100 рублей.

Опять, как же посмотреть на данную ситуацию?! Например, я приобрел одно целое устройство РН47 с размером в один модуль, подключил по простейшей схеме и оно готово к эксплуатации.

В случае со схемой на контакторе, про которую я упоминал в начале статьи, то там она несколько сложнее, т.к. сначала необходимо собрать схему управления контактором с помощью кнопок управления, затем врезать контакт с пульта пожарной сигнализации в цепь питания катушки контактора. Помимо этого необходимо подключить силовые контакты контактора к автомату и кабелю нагрузки, а это опять же дополнительные лишние соединения в цепи.

Непосредственно сам контактор имеет размеры несоизмеримые с независимым расцепителем РН47, даже если учесть размеры современных компактных модульных контакторов. Да и вообще контактор в момент работы имеет присуще ему свойство, как «гудение», естественно, что пределах разумного.

И сколько же тогда нам обойдется собрать схему на контакторе с кнопками управления?!

Точно не скажу, т.к. это все будет зависеть от выбранного производителя, а также мощности самого контактора. Ведь расцепителю РН47 не важно — он может отключить автомат с номинальным током, хоть 2 (А), хоть 100 (А). А в случае с контактором, его нужно будет выбирать под мощность нагрузки, и чем мощнее нагрузка, тем больше по габаритам и стоимости обойдется Вам контактор.

В общем выбор остается только за Вами! Рекомендовать и навязывать Вам то или иное устройство я считаю не правильным. Каждый сделает выводы самостоятельно, основываясь, в том числе и на материал данной статьи.

Если Вы уже долгое время эксплуатируете подобные независимые расцепители и в процессе выявились какие-нибудь недостатки, то можете рассказать о них в комментариях. Заранее спасибо.

Видео по материалу статьи:

P.S. И когда уже выйдут в свет модульные автоматы, которые можно не только отключать дистанционно, но и включать. Насколько мне известно, то разработки в этом направлении у IEK уже ведутся. Так что будем ждать. А я на этом завершаю свою статью. Всем спасибо за внимание, до новых встреч!

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Сегодня речь пойдет о независимом расцепителе — что это за устройство, для чего применяется и что из себя представляет.

Я думаю домашние мастера вряд ли сталкивались с этим устройством, так как в квартирах и частных домах расцепители практически не используются в связи с тем, что в них просто нет необходимости, а вот в промышленных щитах они встречаются нередко. Особенно в щитах вентиляции, для их дистанционного отключения при пожаре.

Итак независимый расцепитель — это устройство предназначенное для дистанционного отключения защитных аппаратов, в частности одно- , двух- , трех- или четырехполюсных автоматических выключателей. Чаще всего он соединяется с вводным автоматом, чтобы в случае нештатной ситуации полностью обесточить весь щит. Кстати помимо независимых расцепителей могут применяться расцепители минимального и максимального напряжения, сигнальные контакты состояния, контакты аварийной сигнализации, но об этом как нибудь в другой раз.

Конструктивно независимый расцепитель представляет из себя электромагнит, который при подаче на него кратковременного импульса, воздействует с помощью рычага на механизм отключения автоматического выключателя. Катушка электромагнита может быть рассчитана на напряжение от 12 до 60V переменного или постоянного тока, или от 110 до 415V, в зависимости от модели. Также в зависимости от модели расцепители могут крепиться к автомату как с правой стороны, так и с левой.

Независимый расцепитель

Для четкого срабатывания необходимо правильно присоединить расцепитель к автоматическому выключателю. У различных моделей разных фирм может быть разное техническое исполнение, поэтому здесь надо ориентироваться на конкретную модель.

Независимый расцепитель с автоматическим выключателем

Кстати, при выборе независимого расцепителя необходимо обращать внимание на то, к каким сериям защитных аппаратов он подходит, так как в противном случае просто не получится его присоединить.

На рисунке представлена типичная схема подключения независимого расцепителя. Здесь стоит обратить внимание, что если питание приходит на автомат на верхние клеммы, то на расцепитель фаза должна подаваться с нижней клеммы автоматического выключателя. Иначе расцепитель просто выйдет из строя. Для дистанционного отключения в данной схеме применяется кнопка с НО контактами.

Схема подключения независимого расцепителя

Собрал быстренько схему подключения. От питающего провода с вилкой один конец (коричневый) приходит на верхний контакт выключателя. С нижнего контакта идет перемычка коричневым проводом на контакт расцепителя А2. С верхнего контакта А1 синий провод подходит на один из нормально разомкнутых контактов кнопки. Ко второму контакту кнопки подключен второй конец питающего провода. Теперь осталось только проверить схему. Взводим автоматический выключатель и при кратковременном нажатии кнопки выключатель отключается.

Также вместо кнопки можно использовать какой-нибудь замыкающий контакт прибора пожарной сигнализации.

Вот вообщем и все, что хотел рассказать про независимый расцепитель. Если будут какие-либо вопросы, пишите в комментариях.