Почему в жару отключаются автоматы?

В частных домах, коттеджах, дачах или садовых времянках в жару происходит ложное срабатывание автоматов. В солнечные, летние дни некоторые потребители электроэнергии могут столкнутся с такой проблемой. Автоматические выключатели, рассчитанные на защиту от перегрузок и коротких замыканий, могут часто, а то и постоянно, срабатывать даже если действующая нагрузка является незначительной. Это, также актуально и для бани, сауны, других жарких помещений. Из-за чего это так происходит? Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

почему в жару срабатывает автомат

Все коммутационный аппараты включая автоматы, УЗО, реле напряжения и т.п. устанавливаются в распределительных щитах. В частном домах вводные электрощиты располагаются на улице. В жаркую, солнечную погоду происходит сильный нагрев элементов электрооборудования, больше +50˚С.

в жару срабатывает автоматический выключатель

Своего рода парниковый эффект многие могут наблюдать и в салоне автомобиля. В солнечную погоду, даже когда на улице имеется прохладный ветерок, в салоне трудно дышать. Также невозможно прикоснуться к некоторым, особенно тёмного цвета, предметам. В распределительных щитах происходит тоже самое.

Зависимость характеристик расцепителей автоматов от температуры

В наших публикациях уже описывались характеристики автоматических выключателей. Они имеют определённое время срабатывания защиты в зависимости от нагрузки. Согласно требованиям, изложенных в ГОСТ 50345-2010 все время токовые характеристики автоматов представлены при температуре окружающей среды +30˚С.

при каком токе отключатся автоматы

Друзья, перед тем как выяснить причину отключения автоматов в жару, давайте сразу уточним, что в нашем случае все они исправны, повреждение в проводке нет, но автомат срабатывают спустя некоторое время после повторного включения.

Почему в жару автомат не держит нагрузку и отключается

Автоматический выключатель производит защиту электропроводки от перегрузки методом теплового контроля. Превышение допустимого значения тока приводит к нагреванию специального элемента – биметаллической пластины.

Она изготавливается из двух, сваренных между собою пластин из металлов, имеющих отличные друг от друга термические свойства – разные температурные коэффициенты линейного расширения. Так как одна сторона пластины имеет высокий коэффициент, а вторая низкий.

При протекании тока пластина начинает нагреваться, при повышении температуры происходит изгиб пластины, которая толкает спусковой механизм автоматического выключателя. Чем выше температура биметаллической пластины, тем больше угол её изгиба, следовательно, отключение автомата. Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

Автомат начинает срабатывать от «тепловой защиты», когда через него проходит ток от 13% до 45% выше номинального. При таком значении тока автомат отключится в пределах 1 часа. Это справедливо при окружающей температуре +30˚С.

Но при большем значении окружающей температуры биметаллическая пластина уже является разогретой и имеет определенный изгиб. Следовательно, пластина может нагреться до температуры, при которой происходит ее срабатывание, уже при меньшем значении тока по отношению к номинальному.
Ниже имеется таблица, параметров автоматов марки «hager». Зависимость тока нагрузки и температуры окружающей среды.

температурный коэффициент автоматов hager

Давайте возьмем за пример самый распространенные автоматические выключатели по номинальному току и ВТХ – С16. Данные таблицы показывают, почему отключается автомат в жару уже при 11 – 12 А, хотя предельный порог срабатывания – 16 А. Аналогично и в распределительных щитах жарких помещений в банях или саунах. Естественно, в самих парилках никто их не ставит.

Друзья еще один пример зависимости допустимой нагрузки на автоматы от температуры окружающей среды - таблица из каталога ABB.

температурный коэффициент автоматов ABB

Влияние рядом стоящих автоматов

Что может повлиять на то, почему в жару срабатывает автомат? Большое их количество, когда рядом находится много различных автоматических выключателей. Хотя это считается нормальным для распределительных щитов и везде практикуется. Но срабатывать при токе, превышающем номинальный, они будут лишь при нормальной вентиляции воздушного пространства внутри щитов.

отключается автомат в жару

В такой ситуации необходимо учитывать взаимное влияние, когда оказывается тепловое воздействие на рядом стоящие друг возле друга автоматы.

Установленные в одном ряду и плотно прилегающие автоматы, передают часть тепла друг другу. Это происходит из-за выделения тепла, находящимися под нагрузкой автоматами. Такой взаимный нагрев приводит к тому, что биметаллическая пластина дополнительно нагревается от соседнего автомата. В этом случае также можно наблюдать срабатывание автоматов при нагрузке меньшей номинальной.

В каталоге модульной продукции любого производителя есть специальные коэффициенты на такой случай. Для примера ниже приведу таблицу в которой указаны поправочные данные коэффициентов термического взаимовлияния автоматов фирмы «hager».

количество рядом установленных автоматов

Помните, вначале статьи мы оговаривали, что все характеристики представлены при температуре воздуха +30°С. Соответственно если повышается температура, то падает значение нагрузки, которую может держать автомат. Вот почему в жару срабатывает автомат защиты. Поэтому при других значениях температуры необходимо учитывать коэффициенты представленные выше.

Что нам дают эти знания для практического применения? Рассмотрим небольшой пример в щитке установлены пять автоматических выключателей С16 расположенных на одной дин-рейке и плотно прилегающих друг к другу. Температура окружающей среды составляет +45˚С.

Давайте по таблицам найдем токи, при которых они будут срабатывать. Вначале учтем влияние окружающей температуры, так автоматический выключатель, рассчитанный на 16 А, при указанном значении температуры имеет порог срабатывания по току – 13 А.
То есть получается что тепловой ресцепитель автомата который должен срабатывать при токе более 16 А начнет срабатывать при меньшем токе.

Теперь возьмем во внимание коэффициент учитывающий количество рядом стоящих автоматов. Он в данном примере будет равен 0.9. Получаем что тепловая защита автоматов С16 при температуре +45°С и их количестве установленных в ряд до 5 штук будет срабатывать при токе 13х0,9=11,7А.

Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель, в то время когда нагрузки практически нет. К сожалению, при расчетах мало кто учитывает эти поправочные коэффициенты.

В зимнее или прохладное время картина меняется в противоположную сторону. При низких температурах биметаллическая пластина будет дольше нагреваться и соответственно автомат может пропустить нагрузку немного больше номинальной.

Довольно частая ситуация, когда в летнее время можно наблюдать срабатывание автоматов в жарких офисных помещениях. При этом подключенная нагрузка не является чересчур мощной, как правило, это компьютеры, ксероксы и другая оргтехника.

Происходит это потому что щиты для таких помещений, как правило плотно укомплектованы (в одном ряду можно наблюдать 10, 12 и более автоматов) к тому же их устанавливают в холлах и лестничных площадках где нет кондиционирования. Практика показывает, что это не является редкостью.

Похожие материалы на сайте:

Добавить комментарий