Останні роки виробники активно виводять на ринок спеціалізовані рішення для нетипових сценаріїв: аварійна вентиляція, системи пожежогасіння, сонячні електростанції, накопичувачі енергії, дата-центри. У цих умовах класичний автоматичний вимикач не завжди дає оптимальний баланс безпеки, швидкодії та керованості. У статті розбираємо два помітні напрями — моделі без теплового розчеплювача (лише з електромагнітним захистом) і вимикачі для постійного струму (DC), а також коротко торкнемося мікропроцесорних розчеплювачів у вимикачах середнього та високого струму.

1. Чому з’явилися “нестандартні” автомати

Сучасні об’єкти стають складнішими: з’являються окремі лінії для аварійної автоматики, DC-шини від фотоелектричних модулів і накопичувачів, перетворювачі частоти, інвертори. Традиційні мініатюрні автоматичні вимикачі (MCB) з тепловим та електромагнітним розчеплювачами покривають 80–90% побутових сценаріїв, але інколи цей “універсалізм” заважає: потрібна або миттєва та жорстка реакція на КЗ без відсікання довготривалих перевантажень (щоб не “глушити” критичні системи), або ж спеціальна конструкція для безпечного розриву постійної дуги.

Довідка: у класичних MCB тепловий розчеплювач (біметал) відсікає нестандартно довгі перевантаження, а електромагнітний — миттєво відпрацьовує коротке замикання. У ряді систем перевантаження допустимі за проєктом, а отже тепловий канал небажаний.

2. Автомати без теплового розчеплювача (лише електромагнітний)

Такі моделі інколи позначають як “MA” або прямо вказують, що теплового каналу немає. По суті, це вимикач, котрий реагує лише на короткі замикання та миттєві стрибки струму (ударні значення). Теплові перевантаження він не відсікає — і це зроблено навмисно.

Де це доречно

• Лінії аварійної вентиляції, димовидалення, пожежогасіння — вимикач не має вимикати коло через тривалу перевантаженість, адже робота систем життєво важлива.

• Пуски двигунів з високими стартовими струмами (якщо захист від перевантаження організований інакше — наприклад, окремим пристроєм або upstream-захистом).

• Канали з гарантованим обмеженням довготривалого струму (апаратурою вище за схемою), де потрібен тільки миттєвий захист від КЗ ближче до навантаження.

Переваги

• Не “зрізає” тривалі робочі перевантаження, закладені у проєкті.

• Швидка дія на КЗ, відсікання небезпечних аварій.

• Проста логіка селективності з іншими щаблями захисту.

На що звернути увагу

• Немає теплового захисту: якщо кабель/обладнання довго перевантажені, нагрів ніхто не відсікає — це закривається іншими елементами захисту у схемі.

• Клас і тип миттєвого спрацювання: характеристики “B/C/D/…” та діапазон струмів спрацьовування мають відповідати пусковим струмам ваших механізмів.

• Механіка і індикація: індикатор стану контактів, можливість пломбування, клеми під потрібний переріз.

Приклад виконання MA: лише миттєвий захист від КЗ, зручна індикація стану і можливість пломбування.

Увага: вимикачі без теплового розчеплювача не призначені для компенсації помилок у підборі перерізів кабелю чи тривалих перевантажень. Переконайтеся, що в схемі є інший елемент, який лімітує довготривалі струми.

3. Автомати для постійного струму (DC)

У колах постійного струму дуга “уперта”: її не “зносить” нульовою частотою, як в AC. Тому DC-автомати мають спеціальні дугогасильні камери, магніти і часто — полярність. Неправильне підключення може призвести до зниження гасіння дуги і серйозних наслідків.

Ключові особливості

• Полярність: клеми позначаються “+” і “−”. Дотримання полярності — обов’язкове, якщо це вказано виробником.

• Номінальна напруга DC: для вищих напруг полюси можуть включатися послідовно (2P/4P у серію — див. інструкції конкретної моделі).

• Дугогасіння: магнітне “витягування” дуги в камеру зі сталевими пластинами; більша довжина шляху дуги, інколи — збільшений габарит.

• Icu (гранична відключаюча здатність) в DC-режимі вказується окремо; не плутайте з AC-значеннями.

Де застосовують

• Фотоелектричні системи (PV) — відключення масивів, стрінгів, ліній між МРРТ-контролерами та батареями.

• Акумуляторні шафи/UPS, DC-шини дата-центрів, зарядні станції, електроприводи постійного струму.

• Системи з інверторами, де між каскадами існують чисті DC-ділянки.

На DC-автоматах часто є чітке маркування полярності. Плутанина місцями підключення — типова причина відмов у гасінні дуги.

Порада: у PV-схемах звіряйте напругу Voc(стрінга) при низьких температурах — саме вона визначає запас по UDC апарата. Якщо напруга на межі, використовуйте послідовне включення полюсів згідно з інструкцією виробника.

4. Мікропроцесорні розчеплювачі: точність і селективність

У вимикачах класу MCCB/ACB (корпусні та повітряні) мікропроцесорні блоки дозволяють тонко налаштовувати струми і часи спрацювання, записувати події, вести дистанційний моніторинг і покращувати селективність. Такі рішення рідко ставлять у побутових щитках, зате у промисловій розподільчій мережі це стандарт де-факто.

• Гнучке налаштування L/S/I/G (довготривала, короткочасна, миттєва, на витік у деяких моделях).

• Логи подій і попереджень, інтерфейси зв’язку (наприклад, Modbus) для SCADA/EMS.

• Селективність з нижчими щаблями — вимикаються тільки “необхідні” лінії, решта мережі працює.

5. Як обрати: покроковий алгоритм

1. Опишіть сценарій: аварійні лінії? PV/DC? двигуни з великими пусками? від цього залежить тип апарата.

2. Визначте режим струмів: номінал, пускові, можливі тривалі перевантаження, очікувані струми КЗ.

3. Виберіть тип:

   • Класичний MCB (тепловий + електромагнітний) — універсальний варіант.

   • Лише електромагнітний — якщо тепловий захист вирішено інакше, а потрібна миттєва реакція на КЗ.

   • DC-вимикач — для чистих постійних кіл; перевірте полярність і UDC.

   • MCCB/ACB з мікропроцесорним блоком — для промислових/генераторних панелей та складної селективності.

4. Перевірте відключаючу здатність у відповідному режимі (AC або DC), запас по напрузі, температуру навколишнього середовища та спосіб монтажу.

5. Продумайте селективність: хто і з якою затримкою вимикається першим; перевірте узгодження характеристик в усій драбині захисту.

6. Документація: монтажні схеми, маркування, інструкції для персоналу, журнали перевірок.

Практична порада: тримайте на схемі “паспорт” кожного апарата — тип, характеристика, In, Icu, режим (AC/DC), полярність (якщо є), рік інсталяції. Це економить години під час обслуговування.

6. Типові помилки монтажу та експлуатації

• Ігнорування полярності у DC-вимикачах: дуга гаситься гірше, зростає ризик пошкодження апарата.

• Відсутність теплового захисту у схемах із “magnetic only” без альтернативних заходів — кабель перегрівається.

• Змішування нулів після різних пристроїв захисту в AC-мережі — “фантомні” спрацьовування і хиткі вимірювання.

• Недостатній запас по Icu — апарат може не відсікти реальний струм КЗ.

• Невірна серіалізація полюсів для високих UDC: переплутані перемички, недостатні міжполюсні відстані.

Важливо: кнопка TEST (де передбачено) — не для “галочки”. Перевірка після монтажу та періодично за графіком — частина безпеки.

7. FAQ: короткі відповіді

Чим відрізняється “magnetic only” від звичайного MCB?

У “magnetic only” немає теплового каналу — він не реагує на тривалі перевантаження, лише на КЗ. Звичайний MCB має обидва захисти.

Чи можна ставити AC-автомат у DC-коло?

Ні. Для DC потрібні апарати з відповідною дугогасильною системою і, часто, полярністю. В іншому разі вимикач може не загасити дугу.

Коли потрібен мікропроцесорний розчеплювач?

Коли важлива точна селективність, дистанційний нагляд, реєстрація подій та гнучкі налаштування. Типовий кейс — промислові щити, генератори, великі об’єкти.

8. Підсумки та контрольний чек-лист

Спеціалізовані вимикачі розв’язують завдання, де універсальні рішення або надто “обережні”, або конструктивно не пристосовані до DC. Головне — чітко описати сценарій і побудувати узгоджену драбину захисту.

• Оцініть: AC чи DC? Є полярність? Яка UDC/UAC і Icu?

• Потрібен лише миттєвий захист від КЗ? Тоді розглядайте моделі без теплового розчеплювача, але забезпечте відсікання перевантажень на іншому рівні.

• Для DC — перевірте полярність і можливість послідовного з’єднання полюсів за інструкцією.

• Для великих струмів/селективності — мікропроцесорні блоки.

• Фіксуйте налаштування і регламентуйте перевірки (включно з TEST, якщо є).

Підписуйся на сторінки UAINFO Facebook, Telegram, Twitter, YouTube