ВА47-29: назначение и применение автоматических выключателей, технические характеристики, принцип расчета тока

Многие, наверное, замечали, что на корпусах модельных защитных выключателей указаны буквы латинского алфавита – B, C или D. Они обозначают време-токовую характеристику или ток мгновенного расцепления данного устройства.

В соответствии с пунктом 3.5.17 ГОСТа Р 50345-99, ток мгновенного расцепления – это минимальные показатели электротока, при котором устройство отключается без электромагнитной защиты, то есть без выдержки времени.

Пунктом 5.3.5 того же ГОСТа установлено, что существует три вида данной характеристики:

1.B– от 3 In до 5 In.

2.C – от 5 In до 10 In.

3.D – от 10 In до 20 In.

In– это номинальный показатель предохранительного элемента.

Рассмотрим эти виды многоцелевого расцепления на примере модульного коммутационного устройства ВА 47-29.

Время-токовая характеристика типа B

На графике приведена зависимость времени срабатывания защитного устройства от величины протекающего электротока. На оси Х указана кратность тока к номинальному электротоку коммутатора. По оси Y– время разъединение (секунд).

График имеет две линии, которые описывают разброс разъединение электромагнитного и теплового расцепителя устройства. Верхняя линия – это холодное состояние автомата после срабатывания, а нижняя – горячее.

Важно! Характеристики большинства автоматов изображаются при температуре 30 градусов по Цельсию.

На представленных характеристиках, пунктирной линией отмечен верхний предел для прибора с номинальным электротоком меньше 32 Ампер.

Анализ графика показывает:

1.Если через коммутационный прибор будет проходить электрический ток в 3 In, то максимальное время его отключения в горячем состоянии составляет 0,02 секунды. В холодном состоянии время срабатывания:

  • для автоматов менее 32 А – 35 сек.;
  • для автоматов более 32 А – 80 сек.

2.Если через автомат будет проходить электроток в 5 In, то максимальное время разъединения в горячем состоянии – 0,01 секунды, а в холодном – 0,04.

Автоматические выключатели вида B используются преимущественно для защиты потребителей с активным типом нагрузки – цепи освещения, электрические обогреватели и печи.

В магазинах количество подобных устройств довольно ограничено. Хотя для организации питания групп розеток и освещения целесообразно использовать именно такие рубильники, а не тип С. Именно в таком случае удастся соблюсти селективность при коротком замыкании.

Время-токовая характеристика типа C

График время-токовой характеристики вида С:

1.Если через предохранительный коммутатор будет протекать ток в 5 In, то максимальное время отключения в горячем состоянии составит 0,02 секунды. В холодном состоянии наибольшее время разъединение :

  • для выключателей менее 32 А – 11 сек.;
  • для выключателей более 32 А – 25 сек.

2.Если через защитное коммутационное устройство будет протекать электроток в 10 In, то максимальное время срабатывания в горячем состоянии – 0,01 секунды, а в холодном – 0,03 секунды.

Данный тип автоматов используется в основном для защиты моторов с небольшими пусковыми токами и трансформаторов. Их также можно применять для запитывания цепей освещения. Они широко используются в жилом фонде.

Время-токовая характеристика типа D

График время-токовой характеристики типа D:


1.Если через з предохранительный автомат будет протекать ток в 10 In, то максимальное время отключения в горячем состоянии составит 0,02 секунды. В холодном состоянии максимальное время срабатывания :

  • для выключателей менее 32 А – 3 сек.;
  • для выключателей более 32 А – 7 сек..

2.Если через защитный коммутатор будет протекать электроток в 20 In, то наибольшее время срабатывания в горячем состоянии – 0,009 секунды, а в холодном – 0,02 секунды.


Коммутаторы вида D используются для защиты двигателей с тяжелым и частым пуском.

Изменение характеристик расцепления автоматов

Как упоминалось в начале статьи, все характеристики предохранительных автоматов приводятся при температуре окружающей среды в 30 градусов по Цельсию. Для того, чтобы узнать время срабатывания механических коммутаторов при других температурах, следует учитывать такие поправочные коэффициенты:

1.Kt – температурный коэффициент окружающего воздуха. На графике ниже можно проанализировать его значения. Чем выше температура воздуха, тем ниже значение данного коэффициента, а значит и снижается номинальный ток выключателя, то есть его нагрузочная способности. Или, иначе, чем холодней, тем меньше нагрузочная способность. По этойпричине в жарких помещениях возможно срабатывания автоматов даже без роста нагрузки.

2.Kn– коэффициент учета количества установленных автоматов в ряд. Когда в одном ряду уставлено несколько защитных автоматов, то они передают часть своего тепла остальным выключателям. На графике ниже представлена зависимость конвекции тепла от количества автоматов. Чем больше устройств в ряду, тем меньше их нагрузочная способность.


Для того, чтобы рассчитать электроток, в соответствии с температурой окружающей среды, нужно номинальный ток механического коммутатора умножить на приведенные выше коэффициенты.

Теперь рассмотри пример использования коэффициентов на практике. Допустим, распределительный щиток установлен на улице и к нему подключено 4 автомата:

  • вводной автомат типа ВА 47-29 С40 – 1 штука;
  • групповой автомат типа ВА 47-20 С16 – 3 штуки.

Температура окружающей среды – минус 10 градусов по Цельсию.

Находим поправочные коэффициенты для автомата ВА 47-29 С16:

1.Kt=1,1.

2.Kn=0,82.

Рассчитываем номинальный ток:

In=16*1,1*0,82=14,43 Ампер.

Следовательно, чтобы определить предельное время отключения защитного автомата типа С нужно использовать не соотношение I/In (I/16), а I/In* (I/14,43).

Условный ток неотключение и условный ток отключения

Каждый автомат имеет условный ток неотключения, который рассчитывается как 1,13 In. При таком токе защитное устройство не сработает.


Возьмем уже знакомый нам выключатель ВА 47-29 С16. При протекании через него электротока 1,13 In=18,08 Ампер он никогда не сработает.

Также существует такое понятие, как условный ток отключения. Он всегда равняется 1,45 In. При таком токе в холодном состоянии выключатель не будет отключатся в течение часа.

Например, выключатель ВА 47-29 С16 при прохождении тока 1,45In = 23,2 Ампер в горячем состоянии отключится через 50 секунд, а в холодном – через час.

Только представьте, что автомат номинальным током в 16 Ампер сможет держать нагрузку в 23 Ампер в течение 60 минут. За это время 1,5-миллиметровый кабель может выгореть и расправится.

При практическом применении важно не только знать характеристики автоматических выключателей, а и понимать, что они означают. Благодаря такому подходу можно определиться с большинством технических вопросов. Давайте рассмотрим, что подразумевается под теми или иными параметрами, указанными на маркировке.

Используемая аббревиатура.

Маркировка устройств содержит всю необходимую информацию, описывающую основные характеристики автоматических выключателей (далее АВ). Что они обозначают, будет рассказано ниже.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.

Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение. В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

  • «А» – максимум – троекратное превышение;
  • «В» – от 3 до 5;
  • «С» – в 5-10 раз больше штатного;
  • «D» – 10-20 кратное превышение;
  • «К» – от 8 до 14;
  • «Z» – в 2-4 больше штатного.

Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов

Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).

Отображение на графике зон работы соленоида и термоэлемента

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что основная защитная характеристика у АВ обусловлена время-токовой зависимостью.

Перечень типовых время-токовых характеристик.

Определившись с маркировкой, перейдем к рассмотрению различных типов приборов, отвечающих определенному классу в зависимости от характеристик.

Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Характеристика типа «A»

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/In) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек.).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.

S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети,  для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).

Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница – двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Ток штатной работы

Этот параметр описывает максимально допустимое значение для штатного режима работы, при его превышении будет активировано срабатывание системы отключения нагрузки. На рисунке 1 показано, где отображается это значение (в качестве примера взята продукция компании IEK).

Ток штатной работы обведен окружностью

Тепловые параметры

Под данным термином подразумевается условия срабатывания термоэлемента. Эти данные можно получить из соответствующего время-токового графика.

Предельная отключающая способность (ПКС).

Этот термин обозначает максимально допустимое значение нагрузки, при котором прибор сможет разомкнуть цепь без потери работоспособности. На рисунке 5 данная маркировка обозначена красным овалом.

Рис. 5. Прибор компании Шнайдер Электрик

Категории токоограничения

Этот термин используется для описания способности АВ произвести отключение цепи до того, как ток КЗ в ней станет максимальным. Приспособления выпускаются с токоограничением трех категорий, в зависимости от времени отключения нагрузки:

  1. 10 мс. и больше;
  2. от 6 до 10 мс;
  3. 2,5-6 мс.

Соответственно, чем выше категория, тем меньше электропроводка подвержена нагреву, а значит, снижается риск ее возгорания. На рисунке 6 указанная категория обведена красным овалом.

Маркировка ВА47-29 содержит указание на класс токоограничения

Заметим, что АВ, относящиеся к первой категории, могут не иметь соответствующей маркировки.

Небольшой лайфхак о том, как выбрать необходимый выключатель для дома

Предложим несколько общих рекомендаций:

  • Исходя из всего выше сказанного, нам следует остановить свой выбор на АВ с времятоковой характеристикой «С».
  • При выборе штатных параметров необходимо учитывать планируемую нагрузку. Для вычисления следует воспользоваться законом Ома: I=Р/U, где Р – мощность цепи, U – напряжение. Рассчитав силу тока (I), выбираем номинал АВ по таблице, представленной на рисунке 10.
    Рисунок 10. График для выбора АВ в зависимости от тока нагрузки

    Расскажем, как пользоваться графиком. Допустим, произведя расчет силы тока нагрузки, мы получили результат – 42 А. Следует выбрать автомат, где это значение будет в зеленой зоне (рабочей области), это будет номинал – 50 А. При выборе также следует учитывать, на какую силу тока рассчитана проводка. Допускается подбирать автомат исходя из этого значения, при условии, что суммарная сила тока нагрузки будет меньше расчетного тока для проводки.

  • Если планируется установка УЗО или автомата дифференцированного тока, необходимо обеспечить заземление, в противном случае эти устройства могут работать некорректно;
  • Лучше отдать предпочтение изделиям известных брендов, они надежней и служат дольше китайской продукции.

Автоматические выключатели ВА 47-29 — современные коммутационные устройства, снабженные электротепловой и электромагнитной защитой от сверхтоков. Автоматические выключатели ВА 47-29 предназначены для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания, а также для оперативного управления участками электрических цепей.

Автоматические выключатели ВА 47-29 выпускаются водно-, двух-, трех- и четырех-полюсном исполнении, с защитными характеристиками В, С, D; устанавливаются выключатели на монтажную 35 мм din-рейку; соответствуют ГОСТ Р 50345-99 и ТУ2000АГИЕ.641.235.003.

Особенности конструкции выключателей ВА 47 29

  • Уставка теплового расцепителя через вкручивание регулировочного винта в металлическое основание позволяет сохранять неизменными настройки в процессе эксплуатации.
  • Основные контакты автомата покрыты серебро содержащей композицией.
  • Оригинальная конструкция контактов ВА 2019 позволяет минимизировать потери между зажимами выключателя и проводником.
  • Подвижные контакты выключателя также имеют серебряное покрытие, что увеличивает их срок службы и долговечность
  • Автомат ВА 47 29 имеет быстродействующую систему расцепления, не позволяющую току КЗ достичь пиковых значений.
  • Возможность произвольной установки в пространстве.
  • Возможность подключения проводников диаметром до 20 мм.
  • Износостойкость: электрическая – более 2019 циклов «вкл.-выкл.»; механическая -2000 циклов «вкл.-выкл.».

Структура условного обозначения ВА 47-ХХХ YZZ/Х:

  • ВА— выключатель автоматический;
  • 47— номер серии;
  • ХХХ –обозначение модификации;
  • Y— тип защитной характеристики ( В,С или D);
  • ZZ— номинальный ток;
  • Х- число полюсов.

Условия эксплуатации выключателя ВА 47-29:

  • Диапазон рабочих температур — от минус 40ºС до плюс 50ºС;
  • Высота над уровнем моря — не более 2019 м.
  • Относительная влажность воздуха при температуре плюс 25ºС — 80%. Относительная влажность воздуха при температуре плюс 50ºС — не более 40%.
  • Рабочее положение в пространстве — вертикальное, с допустимыми отклонениями ±90º в горизонтальной плоскости.

Технические характеристики выключателя

ВА 47-29

ВА 47-29

Номинальное рабочее напряжение, В

~230/400

Номинальный рабочий ток Iн, А

1, 2, 3, 4, 5,  6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63

Частота тока сети, Гц

50

Напряжение постоянного тока на один полюс, не более, В

48

Наибольшая отключающая способность, не менее, кА

4,5

Электрич. износостойкость, циклов вкл. / откл. (В.О.), не менее

6000

Механическая износостойкость, циклов, не менее

20000

Число полюсов

1, 2, 3, 4

Степень защиты по ГОСТ 14254-96

IP20

Макс. сечение провода, присоединяемого к зажимам, мм2

25

Характеристика теплового расцепителя поГОСТ 50345-99, температура настройки 30°С для ВА 47-29; 40°С дляВА 47-100.
При использовании выключателей в другом температурном диапазоне необходимо пересчитать характеристику в соответствии с кривой

При I=1,13Iн, tср>=1ч,—
без расцепления;
при I=1,45 Iн, tср>14,—
расцепление;
при I=2,55 Iн, 1c (для Iн<=32A)
1c32A)
расцепление

Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя

B, C, D  tср<0,1c

Масса одного полюса, не более, кг

0,103

Диапазон рабочих температур, °С

-40/+50

Наличие драгоценных металлов (серебро), г

0,3/0,5

Габаритные и установочные размеры выключателя

ВА 47-29

Устройство и принцип работы выключателя

ВА 47-29

Перегрузки в защищаемой цепи вызывают нагревание биметаллической пластины, которая начинает изгибаться и воздействовать на рычаг свободного расцепления. При КЗ в защищаемой цепи, ток, протекающий через катушку, многократно возрастает, что вызывает перемещение сердечника, воздействующего на рычаг свободного расцепления.

В обоих случаях контакты размыкаются и происходит разрыв цепи, тем самым электрическая цепь защищается от перегрузок и токов короткого замыкания.

Чтобы купить выключатель

ВА 47-29

, позвоните по одному из указанных на сайте телефонов или заполните форму обратной связи. Также Вы всегда можете получить грамотную консультацию у менеджеров компании, позвонив нам по контактному телефону: (812) 449-85-74

Также предлагаем вашему вниманию автоматические выключатели: АП-50Б,  ВА 5135, ВА 0436

Жилой дом невозможно сдать в эксплуатацию, если квартирная электропроводка не будет защищена автоматическими выключателями, в просторечии автоматами. Чаще всего на щитках можно увидеть устройства серии ВА47−29. Сфера их применения гораздо шире, что обусловлено универсальными техническими характеристиками, позволяющими подобрать любые параметры под требуемые условия не только в быту, но и на производстве.

Назначение и описание автоматики

Определить, что защитное устройство является автоматом ВА 47−29, можно по внешним признакам: серый цвет корпуса характерной формы с жёлтым переключателем. По мощности и номинальной токовой нагрузке различают 19 вариантов моделей — от 0,5 до 63 А. Назначение прибора:

  • предохранение электрических сетей от перегрузок;
  • защита от токов короткого замыкания;
  • производство оперативного управления отдельными участками цепей питания.

Исполнятся автоматические выключатели ВА47−29 в трёх защитных характеристиках по короткому замыканию.

Подбирают необходимый вид по типу нагрузки, которая может быть различного назначения.

Символ В — автоматы предназначены для протяжённых осветительных коммуникаций и активных нагрузок вроде водонагревателей и чайников. Работают с системами заземления TN и IT.

Вид С разработан с целью защиты цепей с низким импульсным током, индуктивной и активной мощностью: вентиляторы, компрессоры, приводы бытовой техники. В 90% случаев устанавливается в квартиры.

D — прибор используется при нагрузках с высоким пусковым моментом. Это насосы и подъёмные механизмы, лампы-разрядники и низковольтные трансформаторы.

Маркировка и условия эксплуатации

Часть характеристик ВА47−29 содержится в обозначении модели выключателя. Используются следующие знаки, которые составляют маркировку после сокращения ВА:

  • 47 — серийный номер изделия;
  • ХХХ — цифровой код модификации;
  • Х — буквенный указатель защитной характеристики: перегрузочная способность B, C, D;
  • ХХ — номинальный ток автомата, ампер;
  • Х — количество полюсов (1, 2, 3, 4).

Основными достоинствами выключателя являются: серебро на контактах, насечки на зажимах — они не допускают перегрева и оплавления жил в местах их присоединения.

Прибор способен работать на высоте до 2 тысяч метров над уровнем моря в атмосфере от -40 до 50ºС не менее 15 лет, его можно располагать в любом положении.

Влажность в помещении не должна превышать 80% при 25ºС и 40% при 50ºС. Установку автоматов выполняют на монтажную DIN-рейку шириной 35 мм.

Технические данные ВА47−29

Все модели этой линейки стоят недорого, но отлично справляются с защитными функциями, предусмотренными конструкцией, и уже давно эксплуатируются в жилых и производственных зданиях. В таблице приведены технические характеристики автоматического выключателя ВА 47−29:

Существуют некоторые отличия в технических характеристиках ВА 47−29 и аналогичной модифицированной модели ВА47−29М: у последних автоматов имеется защёлка на установочную рейку DIN в исполнении двойного фиксированного состояния. Рукоятка переключателя шире и имеет большую площадь, а корпус с повышенной теплоотдачей способствует росту предельной величины тока на 10%.

Применение и устройство выключателей

Автоматы серии ВА используются не только в жилищном строительстве, но и на заводах, электростанциях, шахтах и других промышленных объектах. Основные элементы и блоки защитного устройства:

  • корпус с маркировкой и указателем направлений включения;
  • рукоятка управления;
  • контакты из сплава, включающего серебро;
  • зажимы с насечкой для закрепления внешних проводов;
  • катушка электромагнитного расцепителя и его биметаллическая пластина;
  • камера для гашения электрической дуги;
  • основа монтажная с замком под рейку.

Принцип действия: от перегрузки в сети деталь из двойного металла изгибается и воздействует на рычаг свободного расцепления — защита срабатывает. Когда случается короткое замыкание, многократно возрастающий ток в катушке сдвигает сердечник, и цепь размыкается. В обоих случаях на контактах возникает электрическая дуга — именно для неё и предусмотрена в конструкции автомата дугогасительная камера.

Для того чтобы рассчитать, сможет ли выключатель справиться с нагрузкой, надо знать его рабочий ток и определить мощность, перемножив амперы на вольты. На этажных щитках чаще всего ставят автоматы на 16 А, а напряжение в сети 220 В, значит, посильная нагрузка будет 16*220=3520 Вт.

Очевидно, что при одновременном включении стиральной машины, обогревателя и утюга произойдёт перегрузка и сработает защита, отключая всю квартирную цепь с приборами от питающей электросети. Для рассредоточения мощности проводку в помещениях делят на две или три группы с подключением каждой из них к своему автомату с определённым номиналом тока.