Автоматические выключатели ЭРА 20А
Автоматические выключатели ЭРА 20А: технический обзор, характеристики и применение
Автоматические выключатели ЭРА номиналом 20 ампер представляют собой модульные устройства защиты, предназначенные для эксплуатации в однофазных и трехфазных электрических сетях переменного тока. Данные аппараты относятся к категории бытовых и коммерческих автоматических выключателей, соответствующих стандартам серии IEC/EN 60898-1. Их основное функциональное назначение — защита электрических цепей от токов перегрузки и короткого замыкания, а также оперативное включение и отключение линий вручную. Номинал 20А является одним из наиболее востребованных для организации групповых и конечных цепей освещения, розеточных групп и питания отдельных электроприемников в жилых, офисных и административных зданиях.
Конструктивные особенности и устройство
Автоматический выключатель ЭРА 20А выполнен в стандартном модульном корпусе шириной 17.5 мм (один модуль по DIN-рейке). Конструктивно аппарат включает в себя следующие ключевые элементы:
- Корпус. Изготовлен из термостойкой пластиковой композиции (технический полимер), обладающей высокой дугостойкостью, не поддерживающей горение и обеспечивающей необходимую электрическую изоляцию. На лицевой панели расположен рычаг управления, индикатор положения контактов (красный/зеленый у некоторых моделей) и маркировка.
- Расцепители. В аппарате реализована комбинация двух типов расцепителей:
- Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина). Обеспечивает защиту от перегрузки. При превышении номинального тока в течение заданного времени биметаллическая пластина, нагреваясь, изгибается и через механизм свободного расцепления приводит к размыканию контактов. Время срабатывания обратно зависимо от величины тока (зависимая время-токовая характеристика).
- Электромагнитный расцепитель (соленоид). Обеспечивает мгновенную защиту от токов короткого замыкания. При достижении тока КЗ определенной величины (порога срабатывания) сердечник соленоида мгновенно втягивается, приводя в действие механизм расцепления.
- Дугогасительная камера. Расположена в зоне подвижного и неподвижного контактов. Состоит из набора изолированных металлических пластин, которые дробят электрическую дугу, возникающую при размыкании контактов под нагрузкой, на ряд коротких дуг, способствуя их быстрому гашению и охлаждению.
- Механизм управления и свободного расцепления. Рычажный механизм обеспечивает ручное включение и отключение. Механизм свободного расцепления гарантирует, что контакты разомкнутся даже при удержании рукоятки во включенном положении при срабатывании любого из расцепителей.
- Клеммы. Винтовые зажимы для подключения медных или алюминиевых проводников. Верхняя и нижняя клеммы, как правило, являются взаимозаменяемыми. Зажимы могут иметь насечки или прижимные площадки для увеличения площади контакта и надежности соединения.
- Характеристика B (3-5 In). Диапазон мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя: от 60А до 100А для аппарата 20А. Применяется для защиты длинных линий (где возможно высокое сопротивление петли «фаза-ноль»), цепей освещения и розеточных групп, к которым подключается оборудование без высоких пусковых токов.
- Характеристика C (5-10 In). Диапазон мгновенного срабатывания: от 100А до 200А для аппарата 20А. Это наиболее распространенный выбор для розеточных групп и цепей, питающих смешанную нагрузку, включая электродвигатели с умеренными пусковыми токами (холодильники, небольшие насосы, кондиционеры). Позволяет избежать ложных срабатываний при кратковременных бросках тока, характерных для бытовой техники.
- Полная селективность. При КЗ в защищаемой цепи должен срабатывать только конечный автомат 20А, в то время как вышестоящий аппарат (например, 32А или 40А) остается включенным, обеспечивая питание остальных линий. Достигается при разнице номиналов не менее 1.6 раза и правильном подборе ВТХ (например, вводной C40, групповой B20 или C20).
- Согласование с УЗО и дифавтоматами. Автомат 20А часто устанавливается последовательно с устройством защитного отключения (УЗО) или дифференциальным автоматическим выключателем. Номинальный ток автомата не должен превышать номинальный ток УЗО (например, УЗО 25А/30мА с автоматом 20А). Это предотвращает перегрузку и выход из строя более дорогостоящего УЗО.
- Защита отдельной линии на кухонные розетки, к которым подключается мощная техника (духовой шкаф, варочная панель через отдельную линию).
- Защита розеточных групп в жилых комнатах.
- Защита цепи освещения (в этом случае часто используют номинал 10А, но для больших нагрузок, например, в коммерческом освещении, может применяться и 20А).
- Защита отдельных цепей кондиционеров, бойлеров, проточных водонагревателей.
- В трехполюсном (3P) или четырехполюсном (3P+N) исполнении — защита трехфазных цепей питания маломощных станков, вентиляционных установок.
Основные технические характеристики
Технические параметры автоматических выключателей ЭРА 20А определяются их серией и конкретной моделью. Ниже приведены обобщенные данные для стандартных аппаратов.
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальный ток, In | 20 А |
| Номинальное напряжение | 230/400 В AC |
| Количество полюсов | 1P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N |
| Время-токовая характеристика отключения | B, C (наиболее распространена C) |
| Отключающая способность (Icn), согласно стандарту | 4.5 кА (серия AVA), 6 кА (серия PRO), 10 кА (серия PRO+) |
| Класс токоограничения | 3 (высокий) |
| Механическая износостойкость | 10 000 циклов В-О |
| Электрическая износостойкость (при In) | 4 000 — 6 000 циклов |
| Сечение подключаемого провода (медь) | 1 — 25 мм² (зависит от модели и клеммы) |
| Момент затяжки клемм | 2.0 — 2.5 Н·м (уточнять в паспорте) |
| Степень защиты по IP | IP20 (для установки в распределительные щиты) |
| Рабочая температура | от -25°C до +50°C |
| Способ монтажа | На DIN-рейку TH35-7.5 (35 мм) |
Время-токовые характеристики (ВТХ) и их выбор
Для автоматических выключателей ЭРА 20А наиболее характерны характеристики типа B и C. Их выбор является критически важным для селективности и корректной работы защиты.
Выбор между B и C для одного и того же номинала 20А определяет чувствительность аппарата к кратковременным перегрузкам. Для защиты двигателей с высокими пусковыми токами в линейке ЭРА могут присутствовать выключатели с характеристикой D (10-20 In).
Селективность и согласование с другими устройствами защиты
Автоматический выключатель 20А, как правило, выступает в роли конечного (группового или индивидуального) аппарата защиты. Для обеспечения селективности (избирательности) его время-токовая характеристика и номинал должны быть согласованы с характеристиками выключателя на ступень выше (вводного или стоякового).
Области применения и схемы подключения
Автоматический выключатель ЭРА 20А применяется в распределительных щитах квартир, частных домов, офисов и коммерческих помещений. Типовые сценарии использования:
Схема подключения: Питающий провод (от вышестоящего аппарата или УЗО) подключается, как правило, к верхней клемме. Провод, идущий к нагрузке, — к нижней клемме. Для однополюсного выключателя (1P) на верхнюю клемму подается фаза, на нижней — фаза уходит к нагрузке. Нулевой рабочий проводник (N) проходит через нулевую шину или через соответствующий полюс двухполюсного (1P+N) аппарата. Для трехфазных выключателей соблюдается порядок чередования фаз L1, L2, L3.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается автомат ЭРА 20А с характеристикой B от C?
Отличие заключается в уставке электромагнитного расцепителя. Автомат с характеристикой B сработает при токе короткого замыкания в диапазоне 60-100А, а с характеристикой C — при 100-200А. Характеристика C более устойчива к пусковым токам и рекомендуется для розеточных линий со смешанной нагрузкой. Характеристика B более чувствительна и применяется для защиты цепей освещения и длинных линий.
Можно ли использовать автомат ЭРА 20А для защиты электродвигателя мощностью 4 кВт?
Для трехфазного двигателя 4 кВт (номинальный ток около 8А) автомат 20А с характеристикой C или D может использоваться только как аппарат защиты от КЗ, но не от перегрузки по току. Для полноценной защиты двигателя необходима специализированная тепловая защита (тепловое реле) или мотор-автомат с соответствующей настройкой. Автомат 20А в этом случае будет завышен по номиналу и не обеспечит защиту от перегрузки.
Что означает отключающая способность 4.5 кА, 6 кА, 10 кА и какую выбрать?
Это максимальный ток короткого замыкания (в кА), который автоматический выключатель способен отключить без разрушения и сохранив свою работоспособность. Выбор зависит от расчетного тока КЗ в точке установки. Для конечных квартирных щитов, удаленных от трансформаторной подстанции, часто достаточно 4.5 кА. Для вводно-распределительных устройств (ВРУ) на этаже или в доме рекомендуется 6 кА или 10 кА. Использование аппарата с заниженной отключающей способностью опасно: при мощном КЗ он может разрушиться, вызвав пожар.
Почему греется автоматический выключатель ЭРА 20А?
Нагрев может быть вызван несколькими причинами: 1) Плохой контакт в клеммах — необходимо проверить и перетянуть соединения с рекомендуемым моментом. 2) Подключение алюминиевого провода без специальной обработки или пасты — алюминий подвержен ползучести и окислению, что ухудшает контакт. 3) Длительная работа на границе номинального тока (около 20А) — это штатный нагрев биметаллической пластины, но он не должен быть чрезмерным. 4) Неисправность самого аппарата — в этом случае его необходимо заменить.
Как проверить работоспособность автомата ЭРА 20А?
Полная проверка параметров срабатывания требует специального оборудования (испытательной установки типа «Сатурн»). В бытовых условиях можно выполнить лишь частичную проверку: визуальный осмотр на отсутствие повреждений, «прозвонка» во включенном состоянии, проверка механизма включения/выключения. Проверку срабатывания при КЗ имитировать запрещено. Для проверки теплового расцепителя можно создать искусственную перегрузку, но это требует специальных мер безопасности и не рекомендуется. Надежнее доверить проверку квалифицированному электротехническому персоналу.
В чем разница между сериями AVA, PRO и PRO+?
Серии различаются уровнем технических характеристик и, как следствие, надежности и цены. AVA — базовая серия с отключающей способностью 4.5 кА. PRO — улучшенная серия с повышенной износостойкостью (6000 циклов) и отключающей способностью 6 кА. PRO+ — серия с максимальной для бренда отключающей способностью 10 кА и улучшенной конструкцией. Для ответственных и нагруженных цепей рекомендуется выбирать серии PRO/PRO+.
Заключение
Автоматические выключатели ЭРА номиналом 20А являются типовым решением для организации защиты конечных электрических цепей в сетях до 400В. Корректный выбор аппарата по характеристике отключения (B, C), отключающей способности и серии, а также его правильный монтаж с обеспечением требуемого момента затяжки клемм являются обязательными условиями для создания безопасной и надежной электрической installation. При проектировании и монтаже необходимо руководствоваться действующими ПУЭ (Правилами Устройства Электроустановок) и технической документацией производителя. Учет параметров селективности и согласования с другими защитными устройствами позволяет построить многоуровневую систему защиты, минимизирующую последствия аварийных ситуаций в электрической сети.