Автоматический выключатель Systeme Electric

Автоматические выключатели Systeme Electric: технический обзор, конструкция и применение

Автоматические выключатели Systeme Electric представляют собой серию модульных аппаратов защиты, разработанных для применения в распределительных сетях переменного тока бытового и коммерческого назначения. Данные устройства соответствуют ключевым международным стандартам, включая IEC/EN 60898-1 и IEC/EN 60947-2, что определяет их функциональность и область применения. Основное назначение — защита электрических цепей от токов перегрузки и короткого замыкания, а также выполнение функций включения/отключения в нормальном режиме эксплуатации.

Классификация и основные технические характеристики

Автоматические выключатели Systeme Electric классифицируются по нескольким ключевым параметрам: количество полюсов, номинальный ток, характеристика срабатывания (кривая отключения) и отключающая способность.

Количество полюсов:

• Однополюсные (1P) — для защиты однофазных цепей (фаза).
• Двухполюсные (2P) — для одновременного разрыва фазы и нейтрали в однофазных сетях.
• Трехполюсные (3P) — для защиты трехфазных цепей без нейтрали.
• Четырехполюсные (4P) — для защиты трехфазных цепей с нейтралью.

Номинальный ток (In):

Стандартный ряд номинальных токов включает значения от 0.5А до 125А, в зависимости от серии. Наиболее распространенный диапазон для модульного исполнения — от 6А до 63А.

Характеристика срабатывания (кривая отключения):

Определяет диапазон токов срабатывания электромагнитного расцепителя (мгновенного расцепления) и условия срабатывания теплового расцепителя (зависимого от времени).

Характеристика	Диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя	Типовое применение
B	3·In до 5·In	Цепи с активной нагрузкой (освещение, розетки), линии с длинными кабелями, где важно ограничить токи КЗ.
C	5·In до 10·In	Цепи со смешанной нагрузкой, включающей маломощные двигатели, трансформаторы (розеточные группы, офисное оборудование).
D	10·In до 20·In (или 10·In до 14·In по некоторым стандартам)	Цепи с высокими пусковыми токами (асинхронные электродвигатели, насосы, компрессоры, трансформаторы в момент включения).

Номинальная отключающая способность (Icn):

Это максимальный ток короткого замыкания, который выключатель способен отключить без разрушения. У аппаратов Systeme Electric этот параметр варьируется от 4.5 кА до 25 кА для бытовых серий (IEC/EN 60898-1) и может достигать более высоких значений для промышленных серий (IEC/EN 60947-2).

Конструктивные особенности и принцип действия

Конструкция автоматического выключателя Systeme Electric является модульной и включает в себя следующие ключевые элементы:

• Корпус. Изготовлен из дугостойкой, не поддерживающей горение пластмассы (обычно полиамид). Обеспечивает степень защиты, механическую прочность и электроизоляцию.
• Система контактов. Включает в себя неподвижные и подвижные контакты из серебросодержащих материалов, обеспечивающих низкое переходное сопротивление и стойкость к эрозии от электрической дуги.
• Тепловой расцепитель (биметаллическая пластина). Осуществляет защиту от перегрузки. При протекании тока выше номинального биметалл нагревается и изгибается, приводя в действие механизм расцепления с выдержкой времени, обратно зависимой от тока (характеристика I²t).
• Электромагнитный расцепитель (соленоид). Обеспечивает защиту от короткого замыкания. При достижении тока уставки (3·In, 5·In и т.д.) сердечник соленоида мгновенно воздействует на механизм расцепления, обеспечивая отключение за время менее 0.1 с.
• Дугогасительная камера. Состоит из набора металлических пластин, которые дробят электрическую дугу, возникающую при размыкании контактов, на ряд мелких дуг, способствуя их быстрому охлаждению и гашению.
• Рычаг управления. Позволяет производить ручное включение (ON), отключение (OFF) и взвод контактов после аварийного срабатывания.
• Механизм свободного расцепления. Независимый от скорости движения рычага механизм, гарантирующий срабатывание защиты даже при удержании рукоятки в положении «Включено».

Серии автоматических выключателей Systeme Electric и их особенности

Компания предлагает несколько линеек продукции, различающихся по назначению и техническим параметрам.

1. Серия SH200 (SH200L)

Базовая серия модульных выключателей для бытового и коммерческого применения. Соответствует стандарту IEC/EN 60898-1. Характеризуется отключающей способностью до 6 кА (SH200) или 10 кА (SH200L), номинальными токами от 0.5А до 63А, наличием характеристик B, C, D. Исполнение на 1, 2, 3, 4 полюса. Ширина однополюсного модуля — 17.5 мм. Предназначены для монтажа на стандартную DIN-рейку 35 мм.

2. Серия S9

Усовершенствованная серия с повышенной отключающей способностью до 15 кА (Icn) и улучшенными дугогасительными камерами. Часто соответствует как IEC/EN 60898-1, так и IEC/EN 60947-2, что расширяет область применения. Имеет более широкий диапазон номинальных токов (до 125А в некоторых исполнениях). Конструкция обеспечивает повышенную износостойкость (до 20 000 циклов ВО) и надежность.

3. Серия SHD (SHDC) — Выключатели дифференциального тока (АВДТ)

Комбинированные устройства, интегрирующие в одном модуле функции автоматического выключателя и УЗО. Обеспечивают защиту от токов перегрузки, КЗ и утечки на землю (дифференциального тока). Ключевые параметры:

• Номинальный дифференциальный ток срабатывания (IΔn): 10 мА, 30 мА, 100 мА, 300 мА.
• Тип дифференциальной защиты: AC (только переменный ток), A (переменный и пульсирующий постоянный).
• Номинальный ток: до 63А.
• Количество полюсов: 2P (1P+N) и 4P (3P+N).

4. Серия SHP — Селективные автоматические выключатели

Оснащены функцией селективности (избирательности) с нижестоящими аппаратами защиты. Обладают выдержкой времени при срабатывании электромагнитного расцепителя, что позволяет при КЗ сначала отключаться ближайшему к месту аварии выключателю, не обесточивая всю линию. Критически важны для построения каскадных систем защиты в многоуровневых щитах.

Выбор и применение в проектировании электроустановок

Корректный выбор автоматического выключателя Systeme Electric осуществляется на основе расчета параметров защищаемой цепи.

1. Определение номинального тока (In).

In должен быть равен или превышать расчетный ток нагрузки цепи (Iр), но быть меньше или равен длительно допустимому току кабеля (Iдд) с учетом условий прокладки: In ≥ Iр и Iдд ≥ In.

2. Выбор характеристики срабатывания.

Зависит от типа нагрузки и ее пусковых токов (Iпуск). Для чисто резистивных нагрузок (лампы накаливания, обогреватели) применяется характеристика B. Для цепей с электродвигателями, где Iпуск может в 5-8 раз превышать номинальный, выбирают характеристику C или D. Необходимо обеспечить, чтобы ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя (3·In, 5·In и т.д.) был меньше минимального ожидаемого тока однофазного КЗ в конце защищаемой линии (согласно ПУЭ, гл. 1.7, 3.1).

3. Проверка отключающей способности (Icn).

Значение Icn должно быть не меньше расчетного тока трехфазного КЗ в точке установки выключателя. Для вводных аппаратов в жилых зданиях обычно достаточно 6-10 кА, для коммерческих и промышленных объектов — 15-25 кА и выше.

4. Координация защиты.

Для обеспечения селективности необходимо согласование времятоковых характеристик (ВТХ) аппаратов на разных уровнях. Выключатель на вышестоящем уровне (например, вводной) должен иметь ВТХ, лежащую выше и правее ВТХ группового выключателя. Для гарантированной селективности при КЗ рекомендуется использовать селективные выключатели (серия SHP) на верхней ступени.

Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание

Монтаж осуществляется на стандартную DIN-рейку TH35-7.5 или TH35-15. Подключение проводов — с помощью винтовых зажимов с насечкой, предотвращающей выдавливание жилы. Рекомендуемый момент затяжки указан в технической документации и обычно составляет 2.0-2.5 Н·м для сечений до 25 мм². При эксплуатации необходимо визуально контролировать состояние аппаратов, отсутствие перегрева, посторонних шумов и регулярно (раз в 6-12 месяцев) проводить проверку механизма ручного включения/отключения. Проверка защитных характеристик в полном объеме требует использования специального испытательного оборудования и должна выполняться квалифицированным персоналом.

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем разница между стандартами IEC/EN 60898-1 и IEC/EN 60947-2 для выключателей Systeme Electric?

IEC/EN 60898-1 — стандарт на бытовые и аналогичные автоматические выключатели. Основные испытания проводятся при cos φ=0.7-0.8. IEC/EN 60947-2 — стандарт на низковольтную аппаратуру распределения и управления, включая автоматические выключатели в силовых цепях. Испытания проводятся при более жестких условиях (cos φ=0.2-0.3), что моделирует промышленные сети с высокими индуктивными составляющими. Аппараты, соответствующие IEC/EN 60947-2, как правило, имеют более высокую механическую и коммутационную износостойкость.

Можно ли использовать выключатель с характеристикой D для защиты розеточных линий?

Технически возможно, но не рекомендуется. Высокая уставка электромагнитного расцепителя (10·In — 20·In) может привести к недостаточной чувствительности при коротком замыкании через переходное сопротивление (например, в плохом контакте). Для розеточных групп общего назначения предпочтительна характеристика C, для линий освещения или длинных кабелей — B.

Что означает маркировка 6000, 10000, 15000 на лицевой панели выключателя?

Это значение номинальной отключающей способности Icn в амперах (А). 6000 означает 6 кА, 10000 — 10 кА, 15000 — 15 кА. Данная цифра указывает максимальный ожидаемый ток КЗ, который аппарат гарантированно отключит.

Как правильно организовать селективность между вводным выключателем S9 40A C25 и групповым SH200 16A C10?

Для обеспечения временной селективности при перегрузках достаточно, чтобы номинальный ток вышестоящего аппарата (40А) превышал ток нижестоящего (16А). Для обеспечения селективности при коротких замыканиях необходимо сравнить ВТХ. При токах КЗ до ~150А (зона перегрузки) селективность, вероятно, сохранится. При больших токах КЗ (в зоне мгновенного срабатывания) оба аппарата с характеристикой «C» сработают практически одновременно, селективность нарушится. Для гарантии полной селективности на ввод необходимо установить селективный выключатель (SHP) с характеристикой «Si» или «SE».

Требуют ли автоматические выключатели Systeme Electric периодического подтягивания клеммных соединений?

В процессе первоначального монтажа затяжку необходимо производить с рекомендуемым моментом. В дальнейшем, при использовании медных кабелей с правильно обжатыми наконечниками и отсутствии признаков перегрева (изменение цвета пластика, запах), плановое профилактическое подтягивание не требуется. Однако при использовании гибких проводов без наконечников или после срабатываний на большие токи КЗ проверка состояния контактов рекомендуется.

Каков средний механический и электрический срок службы выключателей Systeme Electric?

Средний механический ресурс (циклов ВО без тока) для серий SH200/S9 составляет порядка 10 000 — 20 000 операций. Электрический ресурс (циклов отключения при номинальном токе) — от 4 000 до 6 000 циклов. При отключении токов, близких к Icn, ресурс существенно снижается, и такие срабатывания считаются аварийными.

Заключение

Автоматические выключатели Systeme Electric представляют собой комплексное решение для построения надежных систем защиты распределительных сетей напряжением до 400В. Широкий модельный ряд, включающий базовые, усовершенствованные, дифференциальные и селективные аппараты, позволяет реализовать схемы любой сложности с соблюдением требований селективности и чувствительности. Ключевыми для корректного применения являются точный расчет параметров защищаемой цепи, понимание различий характеристик срабатывания и строгое соблюдение правил монтажа и эксплуатации, предписанных технической документацией и действующими нормами (ПУЭ, ГОСТ, IEC).