Как изменить конструкцию модели пожарной сигнализации чтобы при нагреве биметаллической пластины

Независимый расцепитель не очень подходящее устройство для управления инженерными системами из пожарной сигнализации.

Но применение его можно встретить все чаще и чаще — думаю потому, что что это наименее интеллектуально затратно.

Добавить в уже существующий налаженный клубок инженерных систем канал управления из вне при помощи независимых расцепителей проще всего.

Это конечно если не заморачиваться со всякими там контролями целостности и обратными связями.

Вопросам использования независимых расцепителей уделил много внимания в статьях о способах управления ОЗК и правильном отключении вентиляции, хотя собирался пройтись по ним вскользь, как одному не самому лучшему варианту.

Вроде бы и нечего добавить к материалу, который там изложен. Но, похоже, тема будет становиться все актуальнее, и, вероятно, производители выпустят более заточенное оборудования для независимых расцепителей, а в нормах их применение больше формализуют.

Так что теория о применении независимых расцепителей потянет на отдельную статью. Тут будет отслеживаться все, что связано с применением расцепителей в пожарных системах.

Например теперь СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» содержит:

11.2.3 Отключение систем вентиляции при пожаре следует выполнять централизованно, прекращая подачу электропитания на распределительные щиты систем вентиляции или индивидуально для каждой системы вентиляции. Отключение приточных систем с водяным подогревом при пожаре следует производить индивидуально для каждой системы с сохранением электропитания цепей защиты от замораживания. При невозможности сохранения питания цепей защиты от замораживания следует отключать только вентилятор ‒ подачей сигнала от системы пожарной сигнализации в цепь дистанционного управления вентилятором приточной системы. При организации отключения вентилятора при пожаре с использованием автомата с независимым расцепителем должна проводиться проверка линии передачи сигнала на отключение.

Как подать сигнал на независимый расцепитель из АПС?

Управление независимыми расцепителями по сигналу АПС (автоматической пожарной сигнализации) влечет за собой целый ряд требований.

Причем, эти требования существуют не просто для самого способа управления, а вообще для всей СПЗ (системы противопожарной защиты).

Управление независимым расцепителем должно содержать:

1. Контроль целостности с сигнализацией о ее нарушении

2. Обратная связь о состоянии управляемого автомата.

Следовательно:

1. АПС должна иметь контролируемый выход, способный управлять независимым расцепителем.

2. АПС должна содержать технологический шлейф для контроля состояния автомата, управляемым независимым расцепителем.

Независимый расцепитель в схемах применения совместно с пожарной сигнализацией похож на клапан противопожарных вентилляционых систем.

Но есть существенное отличие — у расцепителя намного меньшее сопротивлением обмотки и намного больший ток потребления, чем у клапана.

Поэтому катушка независимого расцепителя не может находится под напряжением вечно, как у клапана.

Способов правильного управления независимым расцепителем с контролем цепи не так уж и много, если рассматривать только правильные способы — а вообще каких только способов не встречал, реализованных в реальности.

Но правильных только три.

Внезапное отключение механизма

Специалистами была зафиксирована масса случаев, когда срабатывал расцепитель автоматического выключателя. Такая ситуация требует быстрого реагирования со стороны мастера. Для предотвращения негативных последствий специалисты определили основной перечень причин, которые провоцируют отключение механизма:

Так как в бытовой отрасли присутствует столько негативных факторов, все современные устройства стали укомплектовывать сразу несколькими рабочими механизмами, которые позволяют быстро расцепить сеть. Их выпускают из механических, электромагнитных или же электронных частиц. Рациональное использование такого расцепителя помогает сохранить всю домашнюю технику в целостности и сохранности.

Для управления чем может применяться независимый расцепитель?

Независимый расцепитель может оказывать лишь одно управляющее воздействие — выключить питание. Включить питание уже можно будет только вручную.

Мне встречались такие варианты применения независимого расцепителя для передачи управляющего воздействия из системы пожарной сигнализации:

1. Выключить питание общеобменной вентиляции.
2. Выключить питание клапанов ОЗК.
3. Выключить питание монитора музыкальной трансляции.

Других вариантов и представить не могу.

Разве что для обесточивания электромагнитных замков эвакуационных выходов.

Видел однажды попытку такого решения, но оказалось, что электромагнитные замки используют питание 12В от резервированного источника питания с аккумулятором — тут отключение питания 220В особо не поможет.

Краткая характеристика

Универсальные независимые расцепители — это многофункциональные агрегаты, которые всегда монтируются с автоматическими выключателями. Чаще всего такие устройства используют в процессе проектирования качественной вентиляционной системы. Огромное преимущество в том, что расцепители могут свободно эксплуатироваться с различными выключателями нагрузки. Современные производители специализируются на промышленном изготовлении тех моделей, которые рассчитаны на 20, 24 и даже 30 А. Конструкция каждого агрегата может отличаться.

Чтобы приобретённый независимый расцепитель выполнял все поставленные задачи и не ломался, нужно разобраться со схемой его функционирования. Всё дело в том, что такой агрегат, который предназначен для автоматизированного выключателя, всегда оснащается диодным выпрямителем

. Производители привыкли использовать мощные динисторы разной производимости. Эффективность их эксплуатации зависит от вмонтированных модуляторов.

Стандартные модели для фазовых выключателей обязательно укомплектовываются специальными трансиверами. Управляемое реле монтируется в самом нижнем отсеке конструкции, что существенно упрощает эксплуатацию агрегата.

Чтобы обезопасить потребителя от поражения током, специалисты предусмотрели наличие качественных изоляторов. Над основным модулятором расположены надёжные контакты. А вот транзисторы устанавливаются параллельно друг другу. Со стандартной внешней обмоткой часто используются кенотроны, которые фиксируются за модулятором.

Какие бывают независимые расцепители.

Не получиться использовать произвольный независимый расцепитель: расцепитель должен быть той же серии, что и отключаемый автомат. У разных производителей разные серии электрооборудования.

Существую независимые расцепители, срабатывающие от напряжений 12, 24, 60, 110, 220В.

Не все модели независимых расцепителей имеют и силовое и слаботочнное исполнение.

Для некоторых независимых расцепителей написать «слаботочное» не поднимается рука, поскольку ток срабатывания при 12В заявлен 6А. «Низковольтное» исполнение независимого расцепителя тоже не означает 12В — поэтому могу путаться в терминах.

Очень мало моделей независимых расцепителей слаботочного исполнения имеют возможность сработки от 12В — больше распространены 24В независимые расцепители.

Серия электрооборудования, кроме независимого расцепителя, в ассортименте также должна содержать дополнительный сигнальный контакт.

Справа к автомату присоединяют расцепитель, а слева — сигнальный контакт.

Или наоборот.

Бывают и независимые расцепители с интегрированнм сигнальным контактом.

Но использование этого контакта для передачи сигнала в АПС у некоторых моделей проблематично, поскольку один полюс контакта может быть объединен с линией управления.

Контакт предназначен для сигнализации в цепях с высоким напряжением. И для прекращения подачи управляющего сигнала после сработки расцепителя для ограничения времени нахождения катушки под напряжением.

Если независимый расцепитель на 220В можно применять любой, то слаботочный расцепитель должен быть с током сработки не более максимального тока выхода АПС.

Не все независимые расцепители имеют сопроводительную документацию, содержащую ток срабатывания.

Вот параметры управляющих сигналов для самых распространенных расцепителей «S2C-A» для автоматических выключателей ABB серии S200:

Подобные токи заявлены и для аналогичных независимых расцепителей.

Поэтому возникает вопрос, когда в документации на расцепитель указан существенно более низкий ток — нет ли тут подвоха.

Обычно, более низкий ток требуется для сработки независимого расцепителя выключателей дифференциального тока.

Расцепитель ABB F2C-A1 для выключателей дифференциального тока серии F200 имеет такие параметры:

Сигнал 12В 0.88А уже реально получить из системы пожарной сигнализации, но не все оборудование можно подключать через выключатель дифференциального тока серии F200.

Конкретные модели независимых ресцепителей рассмотрим в статье Независимые расцепители: характеристики и цены.

Принцип работы

Чтобы защитить бытовую электрическую цепь от неблагоприятного воздействия, мастера используют качественные автоматизированные выключатели модульной конструкции. Большой спрос таких агрегатов возник на фоне того, что они обладают компактными размерами, а также легко устанавливаются и поддаются ремонту.

Внешне такие устройства представлены в виде обычного корпуса, изготовленного из термостойкой пластмассы. Основная кнопка включения и выключения расположена на лицевой поверхности. На задней панели находится фиксатор-защёлка для установки на DIN-рейке, а снизу и сверху — винтовые клеммы.

В обычном эксплуатационном режиме через агрегат проходит ток, меньший или равный номинальному значению. На верхнюю клемму поступает питающее напряжение от внешней сети (этот узел надёжно соединён с неподвижным контактом). Далее электричество подаётся на основной тепловой расцепитель, а уже после него — на нижнюю клемму и подключённую к ней сеть нагрузки. В экстренных ситуациях автоматический выключатель отсоединяет защищаемую цепь. За выполнение этой функции отвечает независимое устройство. Причиной такого срабатывания может выступать какая-либо чрезвычайная ситуация:

• Перегрузка напряжения — короткое замыкание в цепи.
• Возникновение сверхтоков — повышение в электросети силы тока, превышающего номинальный показатель выключателя.
• Перепады напряжения.

Пример неправильного, но очень популярного способа управления независимым расцепителем.

Проект ЭО содержит вот такую схему (можно увеличить):

Таких схем в проекте несколько для разных распределительных шкафов — в итоге независимых расцепителей с десяток.

Направления электрооборудования, подлежащее отключению, запитывается через вот такую группу автомат + независимый расцепитель:

Более того, в проекте ЭО идут дальше и указывают как именно должен срабатывать независимый расцепитель от пожарной сигнализации:

То-есть не контролируется ни один участок цепей отключения вентиляции.

Но шкафы ЭО уже заказаны, собраны и установлены.

Схема управления независимым расцепителем в проекте пожарной сигнализации, соответствующая существующему электрооборудованию, может выглядеть только так:

Тут видно старания подогнать под требования контроля целостности цепей управления.

Источником управляющего сигнала будет контрольно-пусковой блок «С2000-КПБ» с контролем целостности цепи до релейного усилителя «УК-ВК»:

Внедряют даже контроль состояния автомата вентсистемы при помощи шлейфа прибора «Сигнал-20М»:

Вот только участок «УК-ВК»->Независимый расцепитель никак не контролируется.

Обсуждение на форуме замечаний по использованию независимых расцепителей.

Автоматы ABB по числу полюсов

Автоматы ABB выпускают с количеством полюсов от 1 до 4. Однополюсные автоматы ABB 1Р занимают 1 модуль в щитке и обозначаются S201, двухполюсные автоматы ABB 2P – 2 модуля (S202), трехполюсные автоматы ABB 3P – 3 модуля (S203) и четрыхполюсные 4Р – 4 модуля (S204).

Двухмодульные автоматы ABB S200 бывают, как с двумя расцепителями в каждом полюсе 2Р, так и с одним 1P+N (S201 NA). Также и четырехмодульные автоматы ABB 4Р или 3P+N (S203 NA). То есть, защиты в цепи нулевого проводника нет.

Для людей, мало что понимающих в электрике или нежелающих разбираться в тонкостях схемы подключения УЗО с несколькими автоматами, я рекомендую устанавливать в электрощитах квартир или частных домов автоматы 2Р или 1Р+N, т.е. двухполюсные или двухмодульные.

Правильные способы управления независимыми расцепителями.

Адресное устройство АПС для управления клапаном 220В.

Почти все производители оборудования АПС имеют в своем составе модуль для управления приводом 220В с контролем обмотки привода.

Модуль был разработан для управления реверсивными приводами клапанов дымоудаления и подпора воздуха — в этой статье выяснили что без таких модулей с клапанами придется туго.

МДУ-1 (ТД Рубеж), С2000-СП4 (Болид), БР-4 (ПСК-Модуль), ИСМ-220 (Сигма), МАКС-У (Юнитроник), ВЭРС-АСД(У) (ВЭРС), Z-027 (Z-Line), БУОК (Форинд), БР-1+ (Кластер Автоматики), БУКП-4 (Гольфстрим-Автоматика), БУЭП (ТДС Прибор), КУПТ-06 (Миртен), IMP3 (Лиора), Карат БР4 (Сибирский арсенал), БР-1М (Сис ПБ), ИСМ220 ИСП4 (Рубикон), МС322 (Плазма-Т), МАКС-УРП (Юнитроник), БКПБКП220/РК (Гефест), Астра-БРА (Астра-А Теко).

Стоимость модулей 2160-5500р.

Наверное все эти модули можно будет использовать для управления независимым расцепителем.

Конечно невозможно вот так взять и выбрать понравившийся модуль.

Применяемая система безопасности на объекте уже будет дана, как константа — и нужно будет применять только тот модуль, который есть в ее составе.

Вот схема для управления независимым расцепителем и контроля состояния автомата с использованием оборудования адресных модулей управления клапанами «С2000-СП4» Болид:

На счет номинала резистора в силовой цепи я не уверен и вообще — для каждого модуля будут свои резисторы.

Правильная схема для проекта ЭО с применением модулей с контролируемым выходом и контролем состояния:

Применение высоковольтных независимых расцепителей влечет за собой необходимость наличия адресной системы АПС.

Расширитель выходов АПС для управления исполнительными устройствами 12/24В.

Задача управления исполнительными устройствами 12/24В проработана производителями систем пожарной сигнализации более тщательнее.

Это не удивительно, ведь видов слаботочных исполнительных устройств гораздо больше, чем исполнительных устройств 220В.

Тут подойдут все те же выходы напряжения типа OK (открытый коллектор), что и для управления средствами оповещения и табло эвакуации.

Поэтому задача организации цепи управления низковольтным независимым расцепителем кажется проще, чем высоковольтным.

Вот только есть одно жирное НО — ток, потребляемый независимым расцепителем в момент сработки, достаточно большой.

А максимально допустимый ток выхода типа ОК ограничен.

В распространенных адресных системах расширители «С2000-СП4» и адресные модули «РМ-4К» имеют максимальный ток выхода 2А.

Самый большой ток выхода из всех приборов АПС мне известных — 2.5А, имеет адресный модуль «С2000-СП2 ИСП.2».

В документации на разные независимые расцепители можно найти разный ток отсечки.

И теоретически можно подобрать модели низковольтных независимых расцепителей, подходящие для управления из пожарной сигнализации.

Хотя для большинства независимых расцепителей на 12/24В ток, потребляемый при отсечке более 3А.

Но все это должно происходить при согласованной работе проектировщиков разделов проекта ЭО и АПС, что звучит как фантастика.

Более того, подходящий независимый расцепитель будет не 12В, а 24В — не очень распространенное напряжение для АПС в России. То-есть необходимо заранее принимать решение, что вся система АПС будет 24В.

Еще одно НО — мне не разу не встречался низковольтный независимый расцепитель. Ведь комплектация шкафов электрооборудования указана в проекте ЭО — а там не будет ничего слаботочного и никто не будет заморачиваться из-за каких-то там слаботочников с их дурацкой пожарной сигнализацией.

Применение низковольтных независимых расцепителей должно закладываться в проектные решения в самом начале проектирования.

Специальный адресный модуль АПС для управления и контроля независимым расцепителем.

Таких устройств встречал только два.

«ИСМ220» — адресный исполнительный модуль для коммутации нагрузки в цепях 220 В из состава системы Рубикон.

Одним устройством по цене 1600р мы и управляем независимым расцепителем, контролируя целостность цепи управления, и мониторим состояние автомата, управляемого расцепителем.

Но для применения этого гаджета необходимо, чтобы на объекте внедрялась адресная система Рубикон.

Модуль адресный управляющий «МАКС-У», стоимостью 2740р.

Стоит даже дороже некоторых модулей управления клапанами. Модуль управления клапаном «МАКС-УРП», из состава этой же системы, стоит всего лишь 2160р.

Специальные приборы для контроля и управления исполнительным устройством 220В.

Но что делать если пожарная сигнализация собрана на одном моноблочном приборе пожарной сигнализации?

Нет никаких адресных линий — только аналоговые шлейфа.

Как управлять независимым расцепителем, скажем, из прибора «Сигнал-20М»?

Прийдется привлекать специализированное оборудование передачи сигнала управления средствами противопожарной защиты.

Максимально полно этот вопрос проработан в составном ППУ (приборе управления пожарный) «Гефест», модули которого могут применяться как в едином комплексе, так и самостоятельно.

Для наших целей подойдет устройство контроля и линии связи «УКЛСиП(С)220», которое стоит всего 1085р.

Тогда все вопросы с контролем целостности цепи управления будут сняты и даже появятся два варианта передачи сигнала неисправности.

Независимый расцепитель тут — это испольнительное устройство (ИУ), включаемое при пожаре.

Если независимых расцепителей несколько, то необходимо будет применить в качестве посредника устройство коммутации и диагностики «УК-Д(02)», которое стоит стоит 1120р.

В этих схемах соединения катушка клапана и будет катушкой независимого расцепителя.

Приборы уже с контролируемым выходом 2220В.

Существует два прибора управления, имеющих силовой выход с контролем целостности.

ВЭРС-ПУ имеет реле управления инженерным оборудованием (РУИО) со встроенным устройством контроля силовых линий (УКСЛ):

Схему управления из руководства по эксплуатации «ВЭРС-ПУ» можно изменить, используя в качестве устройства управления независимый расцепитель.

Прибор стоит 7100р и предназначен для управления пожаротушением — его использование в системе АПС не имеет смысла.

Прибор управления Спрут-2 имеет 5(10) силовых выхода 220В и каждый с контролем целостности.

Причем при обрыве силовой цепи управления может формироваться как сигнал «Авария», так и сигнал «Автоматика отключена».

Это схемы из руководств по эксплуатации и в них «Реле К» и «Катушка 220В» и будет независимый расцепитель в нашем случае.

Этот прибор предназначен для использования в системе пожаротушения и его стоимость в 38000р делает невозможным его применение в составе АПС.

Установка

Многие доморощенные электрики считают, что установка автомата не составляет особого труда. Это справедливо, но нужно выполнять определенные правила. Расцепители автоматического выключателя, так же, как и пробочные предохранители, необходимо присоединять к сети так, чтобы при вывернутой пробке автомата его винтовая гильза была без напряжения. Соединение питающего проводника при одностороннем питании с автоматом должно производиться к неподвижным контактам.

Установка электрического однофазного двухполюсного автомата в квартире состоит из нескольких этапов:

• крепления выключенного устройства в электрощите;
• подсоединения проводов без напряжения к счетчику;
• подсоединения к автомату сверху проводов напряжения;
• включения автомата.

Крепление

В электрощите монтируем дин-рейку. Отрезаем нужный размер и крепим ее саморезами к электрощитку. Прищелкиваем автоматический расцепитель сети на дин-рейку при помощи специального замка, который расположен на задней части автомата. Проследите за тем, чтобы устройство стояло в режиме выключения.

Подсоединение к электросчетчику

Берем кусок провода, длина которого соответствует расстоянию от счетчика до автомата. Один конец присоединяем к электросчетчику, другой – к клеммам расцепителя, соблюдая полярность. Питающую фазу подсоединяем на первый контакт, а нулевой питающий провод на третий. Сечение провода – 2,5 мм.

Подсоединение проводов напряжения

С центрального распределительного электрощита питающие провода подходят к щитку квартиры. Их подсоединяем к клеммам автомата, который должен находиться в положении «выключен», соблюдая полярность. Сечение провода рассчитывается в зависимости от потребляемой энергии.

Включение автомата

Только после того как будет правильно произведена установка всех проводов, можно вводить в работу автоматический расцепитель тока.

Бывает так, что постоянное отключение автомата становится большой проблемой. Не пробуйте решить ее при помощи установки расцепителя с большим номинальным током. Такие приборы ставятся с учетом сечения проводов в доме, и, может быть, большой ток в сети недопустим. Решить проблему можно только путем обследования системы электрического снабжения квартиры профессиональными электриками.

В каждом современном агрегате, который используется в качестве надёжного защитного механизма для электросетей в бытовой отрасли, обязательно присутствует автоматический выключатель с независимым расцепителем. Принцип устройства такого элемента подразумевает наличие механической связи с выключателем. Его основная задача состоит в том, чтобы своевременно расцеплять электросети при воздействии того или иного негативного фактора.

Ограничение длительности управляющщего импульса и контроль целостности.

Если независимый расцепитель подключен по схеме с отключением катушки от управляющей цепи после сработки — то в системе пожарной сигнализации возникнет сигнал «Авария» в результате обрыва цепи управления.

Чтобы этого избежать необходимо подключать катушку расцепителя напрямую к ППУ, минуя дополнительные контакты. Ведь время активации выхода пожарной сигнализации можно ограничить при конфигурировании системы.

Возможно сигнала, возникающего при обрыве, будет достаточно для диагностирования внештатной ситуации и нет необходимости в применении дополнительного сигнального контакта.

И обрыв цепи управления и физическое выключение автомата будет вызывать один и тот же сигнал «Авария».

Не знаю можно ли делать такое обобщение, исходя из ГОСТ Р 53325—2012, в котором написано:

7.6.4.1 Прибор должен обеспечивать включение световой индикации и звуковой сигнализации в режиме «Неисправность» при наличии следующих событий: — обнаружение нарушения целостности (обрыв, короткое замыкание) проводных линий связи или нарушения связи между прибором и внешними техническими средствами или между компонентами прибора; Примечание — Допускается отсутствие отображения информации о неисправности проводного ШПС безадресного ППКП после получения по данному ШПС информации о пожаре. — пропадание или уменьшение ниже допустимого значения напряжения электропитания по любому вводу электроснабжения; — прием сигнала о неисправности от внешних технических средств, взаимодействующих с прибором; — отсутствие сигналов, подтверждающих срабатывание средств противопожарной защиты после их активации прибором (в соответствии с алгоритмом работы прибора); — выявление нарушения работоспособности отдельных компонентов или узлов прибора (при наличии у прибора функции самотестирования). 7.6.4.2 Световая индикация в режиме «Неисправность» должна осуществляться включением обобщенного желтого индикатора «Неисправность». Расшифровка направления и типа неисправности должна осуществляться желтыми единичными индикаторами «Неисправность» по направлениям или отображаться на СОТИ. Примечания 1 Информацию об обнаружении обрыва или короткого замыкания проводной линии связи допускается объединять в общую информацию о неисправности данной линии связи. 2 Допускается отображать информацию о неисправности компонентов или узлов прибора и сбое программного обеспечения при помощи отдельных обобщенных единичных индикаторов. 3 Допускается отсутствие дополнительного отображения на СОТИ информации о неисправности электропитания по вводам электроснабжения при наличии раздельных индикаторов, отображающих состояние каждого ввода. 7.6.4.3 Информация о направлении и типе неисправности, отображаемая на СОТИ, должна быть доступна непосредственно или по запросу. 7.6.4.4 Сброс световой индикации и звуковой сигнализации о неисправности в приборах, имеющих устройство регистрации и хранения данных о событиях, может осуществляться автоматически после устранения неисправности. При этом должно быть обеспечено сохранение информации о зарегистрированной неисправности в устройстве регистрации. В противном случае автоматический сброс световой индикации и звуковой сигнализации о неисправности не допускается.

Разновидности выключателей

Все автоматы делятся по типу расцепителей. Их подразделяют на 6 видов:

• тепловой;
• электронный;
• электромагнитный;
• независимый;
• комбинированный;
• полупроводниковый.

Они очень быстро распознают аварийные ситуации, такие как:

• возникновение сверхтоков – повышение в электросети силы тока, превышающего номинальный ток выключателя;
• перегрузка напряжения – короткое замыкание в цепи;
• перепады напряжения.

В эти моменты в автоматических расцепителях происходит размычка контактов, которая предотвращает серьезные последствия в виде порчи проводки, электрооборудования, что очень часто приводит к пожарам.

Выключатель тепловой

Состоит из биметаллической пластинки, один из концов которой находится рядом со спусковым устройством автоматического расцепителя. Пластина нагревается током, проходящим через нее, отсюда и название. Когда сила тока начинает увеличиваться, она гнется и касается планки спускового механизма, которая и размыкает контакты в «автомате».

Срабатывание механизма происходит даже при незначительных превышениях номинального тока и увеличенном времени срабатывания. Если повышение нагрузки кратковременное, выключатель не срабатывает, поэтому его удобно устанавливать в сетях с частыми, но короткими перегрузками.

Достоинства теплового расцепителя:

• отсутствие соприкасающихся и трущихся между собой поверхностей;
• устойчивость при вибрациях;
• бюджетная цена;
• простая конструкция.

К недостаткам можно отнести то, что его работа во многом зависит от температурного режима. Такие автоматы лучше размещать подальше от источников тепла, иначе грозят многочисленные ложные срабатывания.

Выключатель электронный

В детали, его составляющие, входят:

• измерительные приспособления (датчики тока);
• блок управления;
• катушка электромагнитная (трансформатор).

На каждом полюсе электронного автоматического расцепителя находится трансформатор, который измеряет ток, проходящий через него. Электронный модуль, управляющий расцеплением, обрабатывает эту информацию, сравнивая полученный результат с заданным. В случае, когда полученный показатель будет больше запрограммированного, произойдет размычка «автомата».

Существует три зоны срабатывания:

1. Продолжительная задержка. Здесь электронный расцепитель служит как тепловой, заграждая цепи от перегрузок.
2. Короткая задержка. Производит защиту от несущественных коротких замыканий, которые обычно происходят в конце защищаемой цепи.
3. Рабочая зона «мгновенно» обеспечивает защиту от КЗ высокой интенсивности.

Плюсы – большой выбор настроек, максимальная точность прибора заданному плану, наличие индикаторов. Минусы – чувствительность к электромагнитному полю, высокая цена.

Электромагнитный

Это соленоид (катушка с намотанной проволокой), внутри которого расположен сердечник с пружиной, воздействующий на механизм расцепления. Это устройство моментального действия. Во время течения по обмотке сверхтока образуется магнитное поле. Оно перемещающее сердечник и, превосходя усилие пружины, действует на механизм, выключая «автомат».

Плюсы – устойчивость к вибрации и ударам, простая конструкция. Минусы – образует магнитное поле, мгновенно срабатывает.

Это добавочное устройство к автоматическим расцепителям. С его помощью можно отключить как однофазный, так и трехфазный автомат, находящийся на определенном расстоянии. Чтобы привести в действие независимый расцепитель, необходимо подать напряжение на катушку. Для возвращения автомата в исходное положение нужно вручную нажать на кнопку «возврат».

Важно! Фазный проводник должен быть подключен от одной фазы из-под нижних клемм выключателя. Если его подключить неправильно, независимый выключатель выйдет из строя.

В основном независимые автоматы применяют в щитах автоматики в сильно разветвленных устройствах электроснабжения многих крупных объектов, где управление выведено на пульт оператора.

Комбинированный выключатель

Имеет как тепловые, так и электромагнитные элементы и защищает генератор от перегрузок и КЗ. Для работы комбинированного автоматического расцепителя указывают и выбирают ток теплового «автомата»: электромагнит рассчитан на 7 – 10 кратный ток, что соответствует работе тепловых сетей.

Электромагнитные элементы в комбинированном выключателе служат для мгновенной защиты от коротких замыканий, а тепловые защищают от перегрузок с выдержкой времени. Отключается комбинированный автомат при срабатывании любого из элементов. При кратковременных сверхтоках не срабатывает ни один из типов защиты.

Полупроводниковый выключатель

Состоит из трансформаторов переменного тока, магнитных усилителей для постоянного тока, блока управления и электромагнита, выполняющего функции независимого автоматического расцепителя. Устанавливать выбранную программу по расцеплению контактов помогает блок управления.

К его настройкам можно отнести:

• регулирование номинального тока в приборе;
• установку времени;
• срабатывание в момент возникновения короткого замыкания;
• защитные переключатели от сверхтоков и однофазного КЗ.

Плюсы – большой выбор регулирования под разные схемы электроснабжения, обеспечение избирательности к последовательно подключенным автоматам с меньшим количеством ампер.

Минусы – высокая стоимость, непрочные компоненты управления.

Автоматический выключатель защиты сети с электромагнитным расцепителем

Разобравшись, как работает автомат с тепловым расцепителем, перейдем к следующему вопросу. Защитное устройство, разбор действия которого мы провели только что, срабатывает не сразу (на это требуется не менее секунды), поэтому оно не в состоянии эффективно защитить цепь от сверхтоков короткого замыкания. Для решения этой задачи в АВ дополнительно устанавливается электромагнитный расцепитель.

Расцепители автоматических выключателей электромагнитного типа включают в себя катушку индуктивности (соленоид), а также сердечник. Когда цепь работает в обычном режиме, поток электронов, проходя сквозь соленоид, формирует слабое магнитное поле, неспособное оказывать влияние на функцию сети. При возникновении короткого замыкания происходит мгновенное увеличение силы тока в десятки раз, и пропорционально ей возрастает мощность магнитного поля. Под его влиянием ферромагнитный сердечник мгновенно сдвигается в сторону, оказывая воздействие на механизм отключения.

Поскольку процесс усиления магнитного поля при коротком замыкании происходит за доли секунды, электромагнитный расцепитель под его воздействием срабатывает моментально, отключая питание сети. Это позволяет избежать серьезных последствий, связанных со сверхтоками КЗ.

Методика проверки действия расцепителей автоматических выключателей

Нередко возникают споры, которые требуют уточнения, как правильно провести поверку работоспособности расцепителей, в особенности этим интересуются монтажники-любители, то есть люди, справляющиеся собственными силами при установке автоматического оборудования.

• Для начала проведите визуальный контроль, то есть осмотрите всю коробку. Важно, чтобы корпус был целым с отсутствием деформации;
• Попробуйте клавишу выключателя, следите за тем, чтобы он без затруднений принимал форму во включенном положении, также и в противоположном значении;
• Требуется провести прогрузку, другими словами, проверку автоматического устройства на предмет расцепления сети при неблагоприятных условиях. Этот эксперимент проводится на специализированном оборудовании под руководством опытных электриков. При помощи определенных способностей элементарно фиксируется время срабатывания расцепителя с момента поступления повышенного напряжения.
• Освободите расцепитель от стенок корпуса и проследите за ним под воздействия оборудования. При произошедшей утечке тока, пластина должна за доли секунды нагреться и деформироваться, а это сигнал об отключении рычага автомата.

Внимание!

Проверка автоматических выключателей на срабатывание должна проводиться строго в спецодежде и под контролем опытного специалиста.

При проверке теплового срабатывания фиксируют время, за которое автомат перейдет в отключенное состояние под воздействием напряжения.

Расцепитель с индукционной катушкой

Для чего служит расцепитель? Прежде всего его задачами считается осуществление защиты по отношению к электрической сети от напряжения, которое может даже в минимальном показателе, но превышать величину номинального тока, указанного в паспорте устройства. Не забывайте обращать внимание на классность прибора, она обозначает на каком этапе должна прекратиться подача электричества по цепи.

Между двумя видами расцепителей электромагнитным и тепловым имеется разница в отключении автомата. На доли секунды автомат с укомплектованным электромагнитным свойством сработает быстрее.

Посмотрите короткое видео о принципе работы расцепителя на примере расцепителя РММ-47:

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

В данной статье я продолжу разговор про модульные расцепители и сегодня на очереди независимый расцепитель РН47.

И уже по традиции, сначала сделаю краткий обзор независимого расцепителя РН47, расскажу про его область применения, технические характеристики и схему подключения, а в конце проверю его работоспособность в паре с автоматом.

Речь в статье пойдет исключительно про расцепитель РН47 от компании IEK (артикул MVA01D-RN), хотя подобные же расцепители имеются в каталогах и у других производителей.

Итак, поехали.

Независимый расцепитель напряжения РН47 необходим для дистанционного отключения модульного автоматического выключателя.

Для чего это может быть нужно?!

Да по разным причинам! Но чаще всего расцепители РН47 применяют в случае возникновения пожара для отключения соответствующих автоматов, питающих систему вентиляции (СНиП 41-01-2003, п.12.4), например, в школах, офисах, производственных цехах и т.п.

Правда вот во многих проектах независимый расцепитель обычно заменяют схемой питания вентиляции через контактор, а в цепь включения катушки контактора врезают выходной контакт с поста пожарной сигнализации.

Не спорю, оба варианта имеют право на жизнь, но ведь с применением независимого расцепителя осуществить это гораздо проще, компактнее и даже дешевле.

Схема с независимым расцепителем РН47 имеет минимум коммутаций (к ней я еще вернусь чуть ниже по тексту), само устройство занимает в щите всего один модуль, а его стоимость на момент написания статьи составляет около 1100 рублей.

В последнее время расцепители РН47 у нас все чаще стали применять во многих жилых домах. В случае пожара, импульс с пульта пожарной сигнализации приходит на независимый расцепитель, который в свою очередь отключает автомат питания электромагнитного замка подъездных дверей.

Я привел всего лишь пару примеров. На самом деле применение независимому расцепителю можно придумать сколько угодно, под Ваши нужды и потребности.

Краткие технические характеристики РН47:

• номинальное напряжение питания 230 (В)
• диапазон рабочих напряжений 161 — 253 (В)
• число циклов «включить-отключить» (ВО) — не менее 10000

Расцепитель РН47 совместим с однополюсными, двухполюсными, трехполюсными и даже с четырехполюсными автоматами ВА47-29 и ВА47-100, и как видите, имеет с ними даже схожий дизайн. Кстати, рассматриваемый расцепитель РН47 — это образец уже новой серии.

Как и расцепитель максимального и минимального напряжения РММ47, расцепитель РН47 стыкуется с автоматом с его правой стороны. При этом автомат в обязательном порядке должен быть в отключенном положении, а кнопка «Возврат» («Reset») расцепителя нажата.

На корпусе расцепителя имеются 3 направляющих стержня, которые плотно вставляются в соответствующие отверстия на корпусе автоматического выключателя.

Помимо стержней, на расцепителе имеется движущийся шток, который при стыковке помещается в боковое отверстие автомата.

В случае срабатывания РН47, шток воздействует на отключающий механизм автомата, тем самым его отключая.

Расцепитель вставляется в автоматический выключатель до упора — никаких фиксаторов нет.

Вот так выглядит однополюсный автоматический выключатель ВА47-29 в сборе с независимым расцепителем РН47.

Трехполюсный автоматический выключатель стыкуется аналогичным образом.

Внимание! Пространственное расположение автоматического выключателя с расцепителем может быть хоть вертикальным, хоть горизонтальным — на работоспособность это нисколько не влияет.

Схема подключения расцепителя РН47

У расцепителя РН47 имеется два вывода, обозначаемые как С1 и С2.

Всего существует две схемы подключения РН47.

1. Схема №1 (питание с выводов автомата)

Подключим расцепитель, как по схеме выше, и проверим его работоспособность. Вместо контакта кнопки SB1 подключим ключ управления, использовав его нормально-открытый контакт.

Питающая фаза приходит на верхнюю клемму автомата, а с нижней клеммы уходит на нагрузку. С этой же нижней клеммы автомата делаем перемычку (фазу) на клемму С2 расцепителя РН47. С клеммы С1 делаем перемычку на клемму нормально-открытого контакта ключа управления или кнопки. С другой клеммы этого контакта делаем перемычку на нулевую шину N.

При повороте ключа управления (замыкании его контакта) независимый расцепитель срабатывает и отключает автоматический выключатель. На лицевой стороне расцепителя выскочила кнопка «Возврат» («Reset»), что символизирует о том, что автомат отключился по причине воздействия на него независимого расцепителя.

Для включения автомата сначала необходимо нажать на кнопку «Возврат», а уже потом взвести его рукоятку включения, а иначе автомат просто напросто не включится.

Очень удобно сделано то, что нет необходимости гадать причину отключения автомата. Если автомат отключился от воздействия на него независимого расцепителя, то это сразу же будет видно по кнопке «Возврат». Если же автомат отключился от своих защит (), то, соответственно, кнопка «Возврат» на расцепителе при этом останется в исходном нажатом состоянии.

Для наглядности приведу пример схемы щита с подключением расцепителя РН47 на одной отходящей линии.

В отличии от расцепителя максимального и минимального напряжения РММ47, независимый расцепитель РН47 можно подключать, как до автоматического выключателя, так и после.

Дело в том, что внутри его корпуса имеется микропереключатель, который рвет цепь питания катушки электромагнита.

При срабатывании катушки расцепителя кнопка «Возврат» отскакивает и своим штоком размыкает контакт встроенного микропереключателя, установленного внутри корпуса расцепителя.

Это подтверждается тем, что при нажатой кнопке «Возврат» мы можем измерить сопротивление катушки, которое составляет 88,6 (Ом).

А вот при отжатой кнопке сопротивление катушки уже измерить не получится, т.к. ее цепь разомкнута контактом микропереключателя.

В общем, электрическая схема независимого расцепителя очень проста — это катушка, включенная через контакт микропереключателя, и две клеммы для подключения расцепителя к источнику переменного напряжения.

Поэтому ошибки в том, как именно будет подключен расцепитель не будет — его можно смело подключать и до автомата, и после! В любом случае катушка после срабатывания сама себя размыкает и обеспечивает защиту от длительного воздействия на нее напряжения.

Независимый расцепитель РН47 можно подключить и наоборот, т.е. на клемму С1 подключить фазу, а на С2 — ноль N через нормально-открытый контакт ключа управления или кнопки. Устройство от этого не сгорит, т.к. катушка расцепителя рассчитана на работу в сети переменного напряжения и не имеет полярности.

Есть ситуации, когда одним сигналом необходимо отключить сразу несколько линий. В таком случае на каждую линию (автомат) устанавливается отдельный независимый расцепитель, а управление ими осуществляется одним сигналом. Схема в таком случае будет иметь следующий вид. Здесь будьте внимательны, чтобы фаза на всех расцепителях была одноименной!

2. Схема №2 (независимое питание)

Схема №2 отличается от предыдущей тем, что питание для расцепителя берется не с той же фазы, откуда подключена нагрузка, а от отдельного источника переменного напряжения, например, с этой же сборки, но только с другой фазы или вовсе от стороннего источника 220 (В).

Фазу подключаем на вывод С2 расцепителя РН47, а с вывода С1 делаем перемычку на клемму нормально-открытого контакта ключа управления или кнопки. С другой клеммы этого контакта делаем перемычку на нулевую шину N.

Пример схемы щита с питанием расцепителя РН47 от стороннего источника 220 (В).

Для интереса проверим работу расцепителя РН47 в паре с трехполюсным автоматом.

И здесь все аналогично. При повороте ключа управления (замыкании контакта) независимый расцепитель срабатывает, тем самым отключая автоматический выключатель.

Тепловой расцепитель автоматического защитного выключателя

Основным элементом этого устройства является биметаллическая пластина. При ее изготовлении используется два металла с различными коэффициентами теплового расширения.

Будучи спрессованными вместе, они при нагревании расширяются в разной степени, что приводит к искривлению пластины. Если ток не нормализуется в течение длительного времени, то по достижении определенной температуры пластина касается контактов АВ, прерывая цепь и обесточивая проводку.

Основной причиной чрезмерного нагрева биметаллической пластины, из-за которого срабатывает тепловой расцепитель, является слишком высокая нагрузка на определенном участке линии, защищенном автоматом.

Например, сечение выходного кабеля АВ, идущего в помещение, составляет 1 кв. мм. Можно подсчитать, что он способен выдерживать подключение приборов суммарной мощностью до 3,5 кВт, при этом сила проходящего в линии тока не должна превышать 16А. Таким образом, в эту группу можно спокойно подключить телевизор и несколько осветительных приборов.

Если хозяин дома решит включить в розетки этой комнаты дополнительно стиральную машину, электрокамин и пылесос, то общая мощность станет намного выше той, что способен выдержать кабель. В результате возрастет сила тока, проходящего по линии, и проводник станет нагреваться.

Перегрев кабеля может привести к тому, что изоляционный слой расплавится и загорится.

Чтобы этого не произошло, в действие вступает тепловой расцепитель. Его биметаллическая пластина нагревается вместе с металлом провода, и через некоторое время, изогнувшись, отключает питание группы. Когда она остынет, защитное устройство можно снова включить вручную, предварительно вытащив из розетки шнуры питания приборов, которые привели к перегрузке. Если этого не сделать, через некоторое время автомат вырубит снова.

Пример использования расцепителя в противопожарной защите на видео:

Важно, чтобы номинал АВ соответствовал сечению кабеля. Если он будет меньше нужного, то срабатывание будет происходить даже при нормальной нагрузке, а если больше, то тепловой расцепитель не отреагирует на опасное превышение тока, и в итоге проводка сгорит.

В целях защиты электромоторов от длительных перегрузок и обрыва фаз на эти агрегаты могут также устанавливаться тепловые реле расцепления. Они представляют собой несколько биметаллических пластин, каждая из которых отвечает за отдельную фазу силового агрегата.

Типы встроенных расцепителей

Первая разновидность-это бытовые. Их механизм срабатывает исключительно от напряжения, которое проходит по главной цепи автоматического выключателя. Такие приспособления способны работать дистанционно в отличие от других защитных систем для электрических сетей. Расцепитель активно помогает отключить от сети все приборы и источники, которые регулярно потребляют электроснабжение, в случае при заметном отклонении напряжения от заданной нормы. Однако, подобная установка обладает и недостатком, который переводит потерю энергии в тепловое выделение и проводит ее через изоляционный проводник. Иногда такой фактор приводит к неправильному отсоединению выключателя.

В копилку электрику!

Следите за характеристиками работы механизма, в отдельных случаях могут наблюдаться отклонения от нормы.

Внешний вид расцепителя

В новейших образцах и системах наблюдается устранение этого недостатка за счет наличия биметаллической пластины, которые ранее не применялись в формировании автоматического защитного устройства. Это способствует препятствию к перегреву автомата.