Автоматический выключатель нужен не для того, чтобы «мешать» проводке, когда включают несколько приборов. Его задача, разорвать цепь, когда ток становится больше того, который проводники и проводка могут безопасно выдержать.
Когда автомат часто выбивает, это следствие какого-то состояния в цепи.
Замена автомата на более мощный без выяснения причины может убрать симптом, но одновременно убирает и защиту проводника от перегрева.
Что на самом деле защищает автоматический выключатель?
Автоматический выключатель прежде всего защищает электрическую линию.
Проводник может безопасно нести только определённый ток, который зависит от:
- сечения проводника;
- материала;
- типа изоляции;
- способа прокладки;
- температуры окружающей среды;
- числа нагруженных проводников;
- других условий монтажа.
Если через проводник слишком долго идёт слишком большой ток, он нагревается.
Поэтому автомат должен отключить питание раньше, чем температура проводника и его изоляции достигнет опасного значения.
Поэтому номинальный ток автомата выбирают не произвольно по принципу «сколько нам нужно тока», а по характеристикам линии, которую он защищает.
Две основные причины срабатывания автомата
У автоматического выключателя две основные защитные функции:
- защита от перегрузки;
- защита от короткого замыкания.
Хотя в обоих случаях автомат отключает питание, физические условия могут быть очень разными.
Перегрузка
Перегрузка возникает, когда в исправной цепи одновременно работает слишком много потребителей.
Пример:
в одной цепи одновременно включают:
- обогреватель;
- электрочайник;
- ещё один мощный прибор.
Каждый из них по отдельности может быть исправен.
Однако их токи складываются.
Если суммарный ток дольше положенного превышает допустимое значение цепи, автомат отключит питание.
При перегрузке автомат часто срабатывает не мгновенно. Сколько времени ему потребуется, зависит от величины тока и от характеристики конкретного защитного устройства.
Чем больше перегрузка, тем быстрее реакция.
Короткое замыкание
Короткое замыкание, явление совсем иного рода.
Оно возникает, когда между проводниками разного потенциала образуется электрическая связь с очень малым сопротивлением.
Тогда ток может резко возрасти до значений, намного превышающих нормальный рабочий ток.
В такой ситуации автоматический выключатель должен разорвать цепь очень быстро.
Короткое замыкание может возникнуть, например, из-за:
- повреждения изоляции;
- неисправного прибора;
- неправильного соединения;
- механического повреждения кабеля;
- контакта проводников в повреждённой розетке;
- других неисправностей проводки.
Если автомат срабатывает мгновенно каждый раз при включении определённого прибора или участка проводки, это важные данные для диагностики.
Почему проводник нагревается?
У каждого проводника есть электрическое сопротивление.
Когда по нему течёт ток, в нём выделяется тепло.
Основная зависимость такова:
P = I² × R
где:
- P, мощность, превращающаяся в тепло;
- I, ток;
- R, электрическое сопротивление.
Важно, что ток в формуле стоит в квадрате.
Если пропустить через тот же проводник вдвое больший ток, тепловые потери станут примерно вчетверо больше.
Поэтому увеличение допустимого тока, не безобидное изменение.
Что произойдёт, если заменить автомат на 16 A автоматом на 25 A?
На первый взгляд проблема может исчезнуть.
Мы включаем больше приборов, и новый автомат больше не выбивает.
Но тем самым мы не увеличили сечение проводника в стене.
Мы не изменили его изоляцию.
Мы не улучшили способ его прокладки.
Мы лишь разрешили большему току идти по той же линии, прежде чем сработает защита.
Если проводник не рассчитан на такую нагрузку, он может чрезмерно нагреваться.
Последствия могут быть такими:
- ускоренное старение изоляции;
- размягчение и деформация материала;
- повреждение соединений;
- обугливание изоляции;
- повышенный риск пожара.
Тогда автомат уже не соответствует линии, которую он должен защищать.
Автомат выбирают не по прибору, который мы хотим включить
Это одна из самых важных вещей.
Если у нас есть прибор, которому нужен больший ток, чем существующая цепь может безопасно дать, решение, не автоматически более мощный автомат.
Нужно проверить всю цепь:
источник питания → защитное устройство → проводники → соединения → розетки или подключение → потребитель.
Только когда известны сечение проводника, способ прокладки, допустимый ток и другие параметры, можно определить, какая защита правильная.
Иногда требуется проложить новую цепь подходящего сечения.
Почему автомат иногда выбивает только через несколько минут?
Это типично для перегрузки.
У автоматического выключателя есть тепловой механизм, реагирующий на нагрев от повышенного тока.
Если ток лишь немного превышает допустимый, механизму нужно некоторое время, чтобы нагреться и разорвать цепь.
Поэтому ситуация может выглядеть так:
включаем обогреватель → всё работает → через десять или двадцать минут автомат выбивает.
После остывания автомат снова можно включить.
Это не значит, что «автомат сломался от тепла».
Он может совершенно правильно реагировать на длительную перегрузку.
А почему иногда выбивает сразу?
Когда ток внезапно становится очень большим, срабатывает более быстрая, электромагнитная функция автомата.
Обычно так бывает при коротком замыкании или очень больших токовых бросках.
Если автомат мгновенно отключается при попытке включить цепь, не следует упорно поднимать его снова в надежде, что «в этот раз останется».
Нужно установить причину.
Все ли автоматы на 16 A одинаковы?
Нет.
Кроме номинального тока, у автоматов есть и разные характеристики срабатывания.
Чаще всего встречаются обозначения B, C и D.
Они, среди прочего, определяют, при какой кратности номинального тока сработает электромагнитная защита.
Это важно для потребителей, которые при включении кратковременно потребляют больший ток, например:
- двигатели;
- компрессоры;
- трансформаторы;
- некоторые другие приборы.
Но и смену характеристики автомата не стоит делать только потому, что существующий «часто выбивает».
Нужно проверить, подходит ли такое изменение всей цепи и условиям защиты.
Иногда неисправен и сам автомат
Защитное устройство тоже не вечно.
Автомат со временем может стать неисправным, иметь плохой контакт или срабатывать не так, как предполагает его характеристика.
Но это не устанавливается предположением.
Перед заменой нужно измерить нагрузку и осмотреть цепь.
Если ток в норме, проводка в порядке, а защитное устройство всё же срабатывает неправильно, только тогда есть повод его подозревать.
Автомат защищает не от каждой электрической неисправности
Важно понимать и то, чего автоматический выключатель не может.
Он не является универсальной защитой от:
- поражения током;
- любого плохого контакта;
- любого местного перегрева;
- повреждения, которое не вызывает достаточно большого тока;
- всех неисправностей электроприборов.
Например, плохой контакт в розетке может сильно нагреваться при токе, который всё ещё меньше номинального тока автомата.
Поэтому безопасность электропроводки нельзя свести к одному вопросу:
«Выбивает ли автомат?»
Что делать, если автомат часто отключается?
Сначала нужно установить закономерность.
Важно знать:
- какой автомат отключается;
- какие приборы были в тот момент включены;
- срабатывает ли он сразу или через некоторое время;
- возникает ли проблема только с одним прибором;
- есть ли запах гари, нагрев или другие признаки неисправности.
Если проблема повторяется без очевидной причины, нужно осмотреть проводку и провести соответствующие измерения.
Решение должно устранять причину, а не лишать защиту возможности сработать.
Суть
Когда автоматический выключатель отключает питание, он сообщает нам, что в цепи возникло условие, из-за которого сработала защита.
Причиной может быть:
перегрузка, короткое замыкание, неисправный прибор, проблема в проводке или, реже, неисправность самого защитного устройства.
Поэтому вопрос должен быть не таким:
«Насколько мощнее поставить автомат, чтобы он перестал выбивать?»
а таким:
«Почему по этой цепи идёт ток, из-за которого срабатывает автомат?»
Более мощный автомат не чинит неисправную или недостаточно рассчитанную проводку.
Он лишь позволяет ей дольше перегреваться, прежде чем защита отключит питание.
