Понятие «Автоматический выключатель»

В данной статье, посвящённой автоматическим выключателям бытового назначения,
рассматриваются понятие «автоматический выключатель» и основные функции, которые он предназначен выполнять в электроустановках зданий.

В ГОСТ Р 50345 [1] автоматическому выключателю бытового назначения присвоено официальное
наименование «автоматический выключатель (механический)» и дано следующее определение:
«механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при
нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически
отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких как токи короткого замыкания».

В первоисточнике – стандарте МЭК 60898 1995 г. [2] и в действующем стандарте МЭК 60898-1
2003 г. [3] рассматриваемые автоматические выключатели названы аналогично – «circuit-breaker
(mechanical)»
. Определение автоматического выключателя (табл. 1) выполнено в этих стандартах на
основе определения термина «автоматический выключатель» («circuit-breaker»), которое приведено в
стандарте МЭК 60050-441 [4, 5], входящем в состав Международного электротехнического словаря (МЭС).
Аналогичное определение этому термину дано в другой части МЭС – в стандарте МЭК 60050-442 [6].

Определение автоматического выключателя, приведённое в стандарте МЭК 60898-1,
незначительно отличается от его определения в МЭС. В определении стандарта МЭК 60898-1 сделано
одно уточнение о том, что автоматический выключатель способен автоматически отключать токи в
анормальных условиях цепи.

автоматический выключатель
МЭК 60050-441,
МЭК 60050-442,
МЭК 60947-1, МЭК 60947-2
«автоматический выключатель»
механическое коммутационное устройство,
способное к включению, проведению и отключению
токов при нормальных условиях цепи, а также к
включению, проведению в течение установленного
времени и отключению токов при установленных
анормальных условиях цепи таких, как короткое
замыкание
МЭК 60898, МЭК 60898-1«автоматический выключатель (механический)»
механическое коммутационное устройство,
способное к включению, проведению и
отключению токов при нормальных условиях
цепи, а также к включению, проведению в течение
установленного времени и автоматическому
отключению токов при установленных
анормальных условиях цепи таких, как короткое
замыкание
Таблица №1

Процитированное определение термина «автоматический выключатель» из МЭС (стандарта
МЭК 60050-441) применяется в действующих стандартах МЭК 60947-1 2004 г. [7] и МЭК 60947-2 2006 г. [8],
а также было использовано в предыдущих редакциях этих стандартов – в стандартах МЭК 60947-1 1999 г.
и МЭК 60947-2 1998 г.

В ГОСТ Р 50030.1 [9] (разработан на основе стандарта МЭК 60947-1 1999 г.) и в ГОСТ Р 50030.2
[10] (разработан на основе стандарта МЭК 60947-2 1998 г.), переводы определения термина «автоматический выключатель» из первоисточников – стандартов МЭК выполнены не очень удачно
(табл. 2):

ГОСТ Р 50030.1«Контактный коммутационный аппарат,
способный включать, проводить и отключать
токи при нормальных условиях в цепи, а также
включать, проводить в течение установленного
нормированного времени и отключать токи при
указанных ненормальных условиях в цепи,
таких как короткое замыкание»
ГОСТ Р 50030.2«Механический коммутационный аппарат,
способный включать, проводить и отключать
токи при нормальных условиях в цепи,
включать и проводить токи в течение
определённого промежутка времени и
прерывать их при определённых анормальных
условиях цепи, например при коротких
замыканиях»
Таблица №2

Как видно, в национальных нормативных документах имеются различия в определениях
автоматического выключателя. В ГОСТ Р 50030.2 и в ГОСТ Р 50345 автоматический выключатель
определён как механический коммутационный аппарат, а в ГОСТ Р 50030.1, который устанавливает
общую терминологию для низковольтной коммутационной аппаратуры и аппаратуры управления,− как
контактный коммутационный аппарат. Причём в трёх указанных стандартах в качестве основы
использовано представленное выше определение термина «автоматический выключатель» из МЭС, в
котором автоматический выключатель рассматривают в качестве механического коммутационного
устройства. Естественно возникает вопрос, каким коммутационным устройством более правильно считать
автоматический выключатель – механическим или контактным?

Термины «механический коммутационный аппарат» в п. 3.1.2 ГОСТ Р 50345 и «контактный
коммутационный аппарат» в п. 2.2.2 ГОСТ Р 50030.1 имеют следующие практически одинаковые
определения (табл. 3).

ГОСТ Р 50030.1«контактный коммутационный аппарат»
«Коммутационный аппарат, предназначенный для
замыкания и размыкания одной или нескольких
электрических цепей с помощью размыкаемых
контактов»
ГОСТ Р 50345«механический коммутационный аппарат»
«Коммутационный аппарат, предназначенный для
замыкания и размыкания одной или более
электрических цепей с помощью разъединяемых
контактов»
Таблица №3

Эти определения представляют собой перевод определения термина «механическое
коммутационное устройство» («mechanical switching device»), которое дано в п. 441-14-02 стандарта
МЭК 60050-441: коммутационное устройство, разработанное для замыкания и размыкания одной или
более электрических цепей посредством разделяемых контактов. Термин «коммутационное устройство»
(«switching device») определён в стандарте следующим образом: устройство, разработанное для
включения или отключения тока в одной или более электрических цепях.

Помимо механического коммутационного устройства в МЭС определено ещё одно
коммутационное устройство – полупроводниковое. Термин «полупроводниковое коммутационное
устройство» («semiconductor switching device») определён и в стандарте МЭК 60050-441, и в стандарте
МЭК 60050-442 (табл. 4). В стандарте МЭК 60947-1 2004 г. определение рассматриваемого термина
выполнено на основе определения из стандарта МЭК 60050-441 и дополнено примечанием, в котором разъяснено, что это определение отличается от МЭС 441-14-032[2], так как полупроводниковое
коммутационное устройство, разработано также для отключения тока.

МЭК 60050-441коммутационное устройство, разработанное
включать ток в электрической цепи посредством
управляемой проводимости полупроводника
МЭК 60050-442коммутационное устройство, разработанное
включать или отключать ток в электрической цепи
посредством управляемой проводимости
полупроводника в этой цепи
МЭК 60947-1коммутационное устройство, разработанное
включать и (или) отключать ток в электрической
цепи посредством управляемой проводимости
полупроводника
Таблица №4

Основное различие между механическим и полупроводниковым коммутационным устройством
заключается в том, что включение и отключение электрического тока первое коммутационное устройство
выполняет с помощью своих замыкаемых и размыкаемых контактов, а второе коммутационное устройство
– путём изменения своего сопротивления. То есть у первого коммутационного устройства есть контакты, а
у второго их нет.

ГОСТ 17703 [11] определил следующие два вида электрических коммутационных аппаратов:

  • «контактный коммутационный аппарат» – коммутационный электрический аппарат осуществляющий коммутационную операцию путём перемещения его контакт-деталей относительно друг друга;
  • «бесконтактный коммутационный аппарат» – коммутационный электрический аппарат, осуществляющий коммутационную операцию без перемещения и разрушения его деталей.

Примечание к определению последнего термина уточняет, что «в зависимости от принципа
действия различают бесконтактные аппараты на основе полупроводниковых или газоразрядных приборов,
магнитных усилителей и т. п.».

Поскольку автоматический выключатель замыкает и размыкает электрические цепи при помощи
собственных контактов, было бы логично называть его контактным коммутационным устройством, а не
механическим. Для национальной нормативной документации можно рекомендовать следующее его
определение:

Автоматический выключатель – контактное коммутационное устройство, способное к
включению, проведению и отключению электрических токов при нормальных условиях электрической
цепи, а также способное к включению, проведению в течение установленного времени и
автоматическому отключению электрических токов при установленных аномальных условиях
электрической цепи, например, при коротком замыкании.

Таким образом, автоматический выключатель предназначен, во-первых, включать, проводить и
отключать электрические токи при нормальных условиях электрической цепи. Во-вторых, он предназначен
включать, проводить в течение установленного времени и автоматически отключать сверхтоки.
Следовательно, автоматический выключатель, с одной стороны, представляет собой коммутационное
устройство, а, с другой стороны, – устройство защиты от сверхтока. То есть такое устройство, которое
обеспечивает отключение электрической цепи в случае, когда электрический ток в её проводниках
превышает определённое значение в течение установленного времени.

Автоматический выключатель замыкает или размыкает одну или более подключённых к нему
электрических цепей с помощью своих главных контактов. Под замыканием в нормативной документации
понимают такое оперирование, в результате которого автоматический выключатель переводится из
разомкнутого положения в замкнутое; под размыканием – из замкнутого положения в разомкнутое.

Замкнутое положение автоматического выключателя обеспечивает предопределённую
непрерывность его главной цепи, разомкнутое положение – предопределённый зазор между
разомкнутыми контактами его главной цепи. В замкнутом положении автоматический выключатель
проводит электрический ток и выполняет защиту от сверхтока подключённых к нему проводников внешних
электрических цепей.

В разомкнутом положении автоматический выключатель выполняет разъединение – действие,
которое направлено на отключение питания всей электроустановки (или её части) путём отделения
электроустановки (или её части) от любого источника электрической энергии, выполняемое по
соображениям электробезопасности.

Замыкание и размыкание, выполняемые без протекания электрического тока в главной цепи
автоматического выключателя, относят к его механическому оперированию. Включение и отключение,
осуществляемые автоматическим выключателем при протекании электрического тока в его главной цепи,
относят к электрическому оперированию (называемому также коммутацией). Автоматическое
оперирование автоматического выключателя происходит при появлении в его главной цепи тока
перегрузки или тока короткого замыкания. Время, в течение которого автоматический выключатель
проводит сверхток перед его отключением, зависит от индивидуальной время-токовой характеристики
автоматического выключателя.

Основным предназначением автоматических выключателей является защита электрических цепей
в электроустановках зданий и в других низковольтных электроустановках от перегрузок и коротких
замыканий, выполняемая в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50571.5 [12] и ГОСТ Р 50571.9 [13]
(подробно – см. статью [14]). В системах TN-C, TN-S и TN-C-S автоматические выключатели в качестве
защитного устройства могут быть также использованы для защиты от косвенного прикосновения в составе
автоматического отключения питания (см. требования ГОСТ Р 50571.3 [15] и главы 1.7 ПУЭ [16]).

Список литературы

  1. ГОСТ Р 50345–99 (МЭК 60898–95). Аппаратура малогабаритная электрическая. Автоматические
    выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения. М.: ИПК Изд-во стандартов,
    2000.
  2. International standard IEC 60898. Electrical accessories. Circuit-breakers for overcurrent protection for
    household and similar installations. Second edition. Geneva: IEC, 1995-02.
  3. International standard IEC 60898-1. Electrical accessories. Circuit-breakers for overcurrent protection for
    household and similar installations. Part 1: Circuit-breakers for a. c. operation. Edition 1.2. Geneva: IEC, 2003-07.
  4. International standard IEC 60050-441. International Electrotechnical Vocabulary. Part 441: Switchgear,
    controlgear and fuses. Second edition. Geneva: IEC, 1984-01.
  5. International standard IEC 60050-441-am1. International Electrotechnical Vocabulary. Part 441:
    Switchgear, controlgear and fuses. Second edition. Amendment 1. Geneva: IEC, 2000-07.
  6. International standard IEC 60050-442. International Electrotechnical Vocabulary. Part 442: Electrical
    accessories. First edition. Geneva: IEC, 1998-11.
  7. International standard IEC 60947-1. Low-voltage switchgear and controlgear. Part 1: General rules.
    Fourth edition. Geneva: IEC, 2004-03.
  8. International standard IEC 60947-2. Low-voltage switchgear and controlgear. Part 2: Circuit-breakers. Fourth edition. Geneva: IEC, 2006-05.
  1. ГОСТ Р 50030.1–2000 (МЭК 60947-1–99). Аппаратура распределения и управления
    низковольтная. Ч. 1. Общие требования и методы испытаний. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.
  2. ГОСТ Р 50030.2–99 (МЭК 60947-2–98). Аппаратура распределения и управления низковольтная.
    Ч. 2. Автоматические выключатели. М.: ИПК Изд-во стандартов, 2000.
  3. ГОСТ 17703–72. Аппараты электрические коммутационные. Основные понятия. Термины и
    определения. М.: Изд-во стандартов, 1972.
  4. ГОСТ Р 50571.5–94 (МЭК 364-4-43–77). Электроустановки зданий. Ч. 4. Требования по
    обеспечению безопасности. Защита от сверхтока. М.: Изд-во стандартов, 1994.
  5. ГОСТ Р 50571.9–94 (МЭК 364-4-473–77). Электроустановки зданий. Ч. 4. Требования по
    обеспечению безопасности. Применение мер защиты от сверхтоков. М.: Изд-во стандартов, 1995.
  6. Харечко В. Н., Харечко Ю. В. Защита проводников от сверхтока в электроустановках зданий //
    Электрика. 2006. № 7.
  7. ГОСТ Р 50571.3–94 (МЭК 364-4-41–92). Электроустановки зданий. Ч. 4. Требования по
    обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током. М.: Изд-во стандартов, 1995.
  8. Правила устройства электроустановок. Раздел 1. Общие правила. Гл. 1.1: Общая часть; гл. 1.2:
    Электроснабжение и электрические сети; гл. 1.7: Заземление и защитные меры электробезопасности;
    гл. 1.9: Изоляция электроустановок. Раздел 6. Электрическое освещение. Раздел 7. Электрооборудование
    специальных установок. Гл. 7.1: Электроустановки жилых, общественных, административных и бытовых
    зданий; гл. 7.2: Электроустановки зрелищных предприятий, клубных учреждений и спортивных
    сооружений; гл. 7.5: Электротермические установки; гл. 7.6: Электросварочные установки; гл. 7.10:
    Электролизные установки и установки гальванических покрытий. 7-е изд. – М.: ЗАО «Энергосервис», 2002.

Поделиться ссылкой:

Добавить комментарий

Оцените статью*

Ваш адрес email не будет опубликован.

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять