Автоматические выключатели EKF 20А

Автоматические выключатели EKF на 20 А: технические характеристики, селективность и применение

Автоматические выключатели (АВ) на номинальный ток 20 А производства компании EKF представляют собой модульные аппараты защиты, предназначенные для эксплуатации в однофазных и трехфазных сетях переменного тока. Данные устройства выполняют ключевые функции: защиту кабелей и проводов от перегрузки и токов короткого замыкания (КЗ), а также оперативное включение и отключение цепей. АВ на 20 А являются одним из наиболее востребованных типоразмеров в жилищном, коммерческом и промышленном строительстве, так как этот номинал оптимален для защиты розеточных групп, цепей освещения и отдельных силовых потребителей.

Классификация и модельные ряды

EKF предлагает автоматические выключатели на 20 А в нескольких сериях, различающихся по техническим параметрам, конструкции и стоимости. Основные серии:

• BA 47-29: Базовая серия, соответствующая ГОСТ Р 50345 (аналог IEC 60898-1). Предназначена для использования в конечных распределительных цепях. Характеризуется стандартной отключающей способностью (4.5 кА), широким температурным диапазоном и наличием индикации положения контактов.
• BA 47-100: Аппараты с повышенной отключающей способностью (до 10 кА по IEC 60898-1). Конструктивно имеют двойные зажимы для надежного подключения как медных, так и алюминиевых проводников. Предназначены для установки на вводе в квартиру, в этажных щитах, где уровень токов КЗ может быть выше.
• PROxima: Премиальная серия с улучшенными эксплуатационными характеристиками. Отличается увеличенным механическим и электрическим ресурсом (до 20000 циклов), расширенным температурным диапазоном (от -40°C до +70°C), винтовыми зажимами с насечками для предотвращения выдавливания жилы и функцией «свободные руки» для монтажа шин. Соответствует как IEC 60898-1, так и IEC 60947-2.

Детальные технические характеристики

Ключевые параметры автоматических выключателей EKF на 20 А необходимо учитывать для корректного выбора и обеспечения селективности защиты.

Номинальные и времятоковые характеристики

Номинальный ток (I_n) в 20 А означает, что аппарат рассчитан на длительную работу при этом токе в определенных условиях (30°C). Важнейшим параметром является характеристика срабатывания, обозначаемая латинскими буквами B, C, D. Она определяет диапазон токов мгновенного расцепления (срабатывания электромагнитного расцепителя).

• Характеристика B (3·I_n ÷ 5·I_n): Срабатывание в диапазоне 60-100 А. Применяется для защиты длинных кабельных линий (например, в коттеджах), цепей освещения и розеток с преимущественно активной нагрузкой (ТЭНы, лампы накаливания). Обеспечивает высокую чувствительность.
• Характеристика C (5·I_n ÷ 10·I_n): Срабатывание в диапазоне 100-200 А. Наиболее распространенный тип для розеточных групп и смешанных нагрузок в жилых и офисных зданиях. Позволяет избежать ложных срабатываний при пусковых токах бытовых приборов (холодильники, кондиционеры, небольшие двигатели).
• Характеристика D (10·I_n ÷ 20·I_n): Срабатывание в диапазоне 200-400 А. Используется для защиты цепей с высокими пусковыми токами (трансформаторы, мощные электродвигатели, подъемные устройства).

Сводная таблица характеристик автоматических выключателей EKF 20А

Параметр	BA 47-29	BA 47-100	PROxima
Номинальный ток In	20 А
Количество полюсов	1P, 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P
Номинальное напряжение Ue	230/400 В AC
Отключающая способность Icn по IEC 60898	4.5 кА	6 кА / 10 кА	10 кА / 15 кА
Класс токоограничения	3	3	3
Характеристики срабатывания	B, C	B, C, D	B, C, D
Механическая износостойкость	20 000 циклов	20 000 циклов	20 000 циклов
Электрическая износостойкость (при In)	10 000 циклов	10 000 циклов	20 000 циклов
Сечение подключаемого провода (медь)	1-25 мм²	1-35 мм²	1-35 мм²
Температурный диапазон	-25°C … +55°C	-25°C … +55°C	-40°C … +70°C
Момент затяжки винтовых зажимов	2.0-2.5 Н·м	2.5-3.0 Н·м	2.5-3.0 Н·м

Конструктивные особенности и принцип действия

Автоматический выключатель EKF на 20 А является модульным аппаратом шириной 17.5 мм на один полюс. Конструктивно включает:

• Корпус: Изготовлен из дугостойкой, не поддерживающей горение пластмассы (полиамид). Обеспечивает защиту от прикосновения к токоведущим частям и распространения дуги.
• Расцепители:
  • Тепловой расцепитель: Биметаллическая пластина, защищающая от перегрузки. Имеет обратно-зависимую выдержку времени: чем больше ток превышает I_n, тем быстрее срабатывание. Кривая срабатывания нормирована стандартами.
  • Электромагнитный расцепитель (мгновенного действия): Соленоид с подвижным сердечником, срабатывающий при токах КЗ (в пределах характеристики B, C, D). Обеспечивает отключение за время менее 0.1 с.
• Дугогасительная камера: Набор металлических пластин, которые дробят и охлаждают электрическую дугу, возникающую при размыкании контактов, обеспечивая безопасное гашение.
• Механизм управления: Рычаг с четкими положениями «Вкл.», «Выкл.», а также индикатор положения контактов (у большинства моделей). В серии PROxima реализован запатентованный механизм повышенной надежности.
• Зажимы: Винтовые зажимы с насечками для предотвращения перекоса и выдавливания жилы. В сериях BA 47-100 и PROxima — сдвоенные зажимы для возможности подключения двух проводников или шины.

Выбор и расчет. Обеспечение селективности

Выбор автоматического выключателя на 20 А не ограничивается покупкой аппарата с соответствующим номиналом. Необходим комплексный расчет.

1. Защита от перегрузки (по току кабеля)

Номинал АВ должен быть меньше или равен длительно допустимому току кабеля (I_доп) с учетом условий прокладки: I_n ≤ I_доп. Для кабеля ВВГнг-LS 3х2.5 мм², проложенного скрыто, I_доп составляет около 21 А. Следовательно, АВ на 20 А является корректным выбором. Для того же кабеля, проложенного в пучке или в трубе, I_доп снижается, что может потребовать уменьшения номинала АВ или увеличения сечения кабеля.

2. Защита от короткого замыкания

Отключающая способность I_cn должна быть не меньше ожидаемого тока КЗ в точке установки. Для конечных розеточных линий в квартире часто достаточно 4.5 кА. Для вводно-распределительных устройств (ВРУ) здания требуется расчет, обычно применяются аппараты на 6-10 кА и выше.

3. Обеспечение селективности

Селективность (избирательность) — это согласованная работа аппаратов защиты, при которой при возникновении КЗ отключается только автомат, ближайший к месту повреждения. Для АВ на 20А, питающихся от вышестоящего аппарата (например, вводного на 50А), необходимо:

• Полная селективность по перегрузке: Обеспечивается, если номинал вышестоящего АВ (I_n.верх) не менее чем в 1.6 раза превышает номинал нижестоящего (I_n.ниж). Для пары 50А/20А условие выполняется: 50 ≥ 1.6*20=32.
• Селективность по КЗ: Проверяется по времятоковым характеристикам. Для гарантированной селективности между двумя автоматами с характеристиками C (например, 50А и 20А) ток КЗ в защищаемой линии не должен превышать порога, при котором сработает электромагнитный расцепитель вышестоящего 50-амперного автомата. Этот порог для С50 составляет 5*50=250А. Если расчетный ток КЗ в конце линии меньше 250А, селективность будет полной. На практике на небольших расстояниях это условие часто не выполняется, что допускается.

Монтаж, эксплуатация и обслуживание

Монтаж осуществляется на стандартную DIN-рейку (TH35) защелкиванием. Критически важным является соблюдение момента затяжки винтовых зажимов (см. таблицу). Недостаточный момент приводит к перегреву контакта, чрезмерный — к повреждению жилы или винта. Рекомендуется использовать обжатые наконечники для многопроволочных жил. Эксплуатация допускается в указанном температурном диапазоне. Обслуживание не предусмотрено, аппараты являются неразборными. Единственной проверяемой операцией в ходе эксплуатации является тестирование механизма «включить-выключить» без нагрузки. Регулярное срабатывание на перегрузку или КЗ снижает ресурс аппарата.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем отличается автомат на 20А с характеристикой B от характеристики C?

Основное отличие — диапазон токов мгновенного расцепления. Автомат с характеристикой B сработает при токе 60-100А, а с характеристикой C — при 100-200А. Характеристика C менее чувствительна к кратковременным броскам тока, что делает ее предпочтительной для цепей со смешанной нагрузкой, где есть устройства с пусковыми токами (компрессоры, двигатели). Характеристика B лучше подходит для защиты длинных линий или цепей с чисто активной нагрузкой.

Можно ли использовать автомат EKF 20А для защиты электродвигателя на 3.5 кВт?

Мощность 3.5 кВт в однофазной сети соответствует току около 16 А. Однако пусковой ток асинхронного двигателя может в 5-7 раз превышать номинальный, достигая 80-112 А. Для такого применения необходим автомат с характеристикой D (20I_n = 400А), который выдержит пусковой бросок. Стандартный автомат с характеристикой C (10I_n = 200А) может сработать ложно при пуске. Поэтому выбор АВ на 20А с характеристикой D для двигателя 3.5 кВт возможен, но требует проверки по времени пуска и условиям тепловой защиты двигателя (часто для двигателей используют связку «автомат + тепловое реле»).

Почему греется автоматический выключатель на 20А при подключенной нагрузке 18А?

Нагрев может быть вызван несколькими причинами: 1) Плохой контакт в винтовом зажиме автомата — необходимо проверить и перезатянуть с правильным моментом. 2) Плохой контакт на соединении шины или провода внутри щита. 3) Работа в условиях повышенной температуры окружающей среды (например, в закрытом щите рядом с другими нагревающимися аппаратами). Нормативный нагрев токоведущих частей автомата не должен превышать 70°C при I_n в стандартных условиях (30°C).

Как выбрать между сериями BA 47-29, BA 47-100 и PROxima?

Выбор основан на требованиях к надежности, условиям эксплуатации и уровню токов КЗ:
BA 47-29 — для типовых квартирных линий с умеренными требованиями.
BA 47-100 — для вводных линий в квартиры, этажных щитов, коммерческих объектов, где возможны более высокие токи КЗ.
PROxima — для ответственных объектов, промышленных applications, зон с экстремальными температурами или повышенными требованиями к коммутационному ресурсу (частые переключения).

Обеспечит ли автомат на 20А защиту кабеля 3х1.5 мм²?

Нет, это недопустимо. Длительно допустимый ток для кабеля ВВГнг 3х1.5 мм² при скрытой прокладке составляет примерно 14-16 А (в зависимости от условий). Автомат на 20А будет пропускать ток, превышающий I_доп кабеля, что приведет к его перегреву, старению изоляции и риску возгорания. Для кабеля 1.5 мм² следует применять автомат на 10А или 16А, предварительно проверив соответствие нагрузке.

Заключение

Автоматические выключатели EKF на номинальный ток 20 А представляют собой линейку современных, надежных аппаратов защиты, охватывающих широкий спектр применений — от бытовых розеточных сетей до промышленных цепей управления. Корректный выбор конкретной модели, характеристик срабатывания и серии требует учета множества факторов: сечения и материала кабеля, характера нагрузки, ожидаемого тока короткого замыкания, температурных условий и требований к селективности. Строгое соблюдение правил монтажа и расчетных параметров гарантирует долговечную и безопасную работу электроустановки.