Характеристика к автоматических выключателей: Автоматические выключатели характеристики K, Z

Содержание

Описание параметра «Характеристика срабатывания электромагнитного расцепителя»

Тип мгновенного расцепления модульных автоматических выключателей указывается одной или двумя латинскими буквами.  Данные символы определяют кратность номинального тока, при которой сработает электромагнитный расцепитель.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 существуют следующие значения:

  • В (3-5In) — защита электронной аппаратуры, систем освещения с лампами накаливания, ТЭНов;
  • С (5-10In) — защита распределительных сетей, систем освещения с газоразрядными лампами, бытовой техники;
  • D (10-20In) — защита трансформаторов и электродвигателей.

Также существуют типы мгновенного расцепления не предусмотренные стандартом — их устанавливают сами производители автоматических выключателей.

  • А (2-3In) — защита от сверхтока электрических цепей с полупроводниковыми приборами, измерительных цепей с преобразователями, а также электропроводок большой протяженности при необходимости их отключения за время не более 0,2с — являются разработкой фирмы SIEMENS.
  • Z (3,2-4,8In) — защита полупроводников и измерительных цепей трансформаторов
  • L (6,4-9,6In) — защита распределительных сетей
  • K (9,6-14,4In) — защита электродвигателей

В случае наличия обозначения MA следует, что данный автоматический выключатель не имеет теплового расцепителя. И следовательно невозможно задать кратность относительно номинального тока. В таких случаях у автоматических выключателей указывается непосредственно значение тока короткого замыкания при превышении, которого сработает электромагнитный расцепитель

B (3-5In) C (5-10In) D (10-20In)

A (2-3In) – разработка SIEMENS

Что такое время-токовые характеристики автоматических выключателей

Что такое время-токовые характеристики автоматических выключателей
 

 

При нормальной работе электросети и всех приборов через автоматический выключатель (далее по тексту — автомат) протекает допустимый электрический ток. Однако, если сила тока по каким-либо причинам превысила номинальные значения, происходит размыкание цепи из-за срабатывания расцепителей автоматического выключателя.

Характеристика срабатывания автоматического выключателя является очень важной характеристикой, которая описывает то, насколько время срабатывания автоматического выключателя зависит от отношения силы тока, протекающего через автомат, к номинальному току автомата.

Данная характеристика сложна тем, что для ее выражения необходимо использование графиков. Автоматы с одним и тем же номиналом будут при разных превышениях тока по-разному отключаться в зависимости от типа кривой токовой характеристики автомата, благодаря чему имеется возможность применять автоматы с разной характеристикой для разных типов нагрузки.
Тем самым, с одной стороны, осуществляется защитная токовая функция, а с другой стороны, обеспечивается минимальное количество ложных срабатываний – в этом и заключается важность данной характеристики.

В энергетических отраслях бывают ситуации, когда кратковременное увеличение тока не связано с появлением аварийного режима и защита не должно реагировать на такие изменения. Это же относится и к автоматам.
При включении какого-нибудь мотора, к примеру, дачного насоса или пылесоса, в линии происходит достаточно большой бросок тока, который в несколько раз превышает нормальный.
По логике работы, автомат, конечно же, должен отключиться. К примеру, мотор потребляет в пусковом режиме 12 А, а в рабочем – 5 А. Автомат стоит на 10 А, и при значении 12 А он должен отключиться. Что в таком случае делать? Если, например поставить автомат номиналом на 16 А, тогда непонятно отключится он или нет если заклинит мотор или замкнет кабель.
Можно было бы решить эту проблему, если его поставить на меньший ток, но тогда он будет срабатывать от любого движения. Вот для этого и было придумано такое понятие для автомата, как его «время-токовая характеристика».
 

Какие существуют время токовые характеристики автоматических выключателей и их отличие между собой

 

Как известно, основными органами срабатывания автоматического выключателя являются тепловой и электромагнитный расцепитель.  Тепловой расцепитель представляет собой пластину из биметалла, изгибающуюся при нагреве протекающим током. Тем самым в действие приводится механизм расцепления, при длительной перегрузке срабатывая, с обратнозависимой выдержкой времени. Нагрев биметаллической пластинки и время срабатывание расцепителя напрямую зависят от уровня перегрузки.
Электромагнитный расцепитель является соленоидом с сердечником, магнитное поле соленоида при определенном токе втягивает сердечник, приводящий в действие механизм расцепления – происходит мгновенное срабатывание при КЗ (Коротком замыкании), благодаря чему пострадавший участок сети не будет дожидаться разогрева теплового расцепителя (биметаллической пластины) в автомате.
Зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающего через автомат, как раз и определяется 
время-токовой характеристикой автоматического выключателя
.
Наверное, каждый замечал изображение латинских букв B, C, D на корпусах модульных автоматов. Так вот, они характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу автомата, обозначая его время-токовую характеристику.

 

Эти буквы указывают ток мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя автомата. Проще говоря, характеристика срабатывания автоматического выключателя показывает чувствительность автомата – наименьший ток при котором автомат отключится мгновенно.

Автоматы имеют несколько характеристик, самыми распространенными из которых являются:
·         — B — от 3 до 5хIn;
·         — C — от 5 до 10хIn;
·         — D — от 10 до 20хIn.
Что означают цифры указанные выше?
 
Приведем небольшой пример: допустим, есть два автомата равные по номинальному току, но характеристики срабатывания (латинские буквы на автомате) разные: автоматы В16 и С16.
Диапазоны срабатывания электромагнитного расцепителя для В16 составляет 16*(3.
..5)=48…80А
. Для С16 диапазон токов мгновенного срабатывания 16*(5…10)=80…160А.
При токе 100 А автомат В16 отключится практически мгновенно, в то время как С16 отключится не сразу а через несколько секунд от тепловой защиты (после того как нагреется его биметаллическая пластина).
В жилых зданиях и квартирах, где нагрузки чисто активные (без больших пусковых токов), самыми чувствительными и предпочтительными к применению являются автоматы с характеристикой B. На сегодняшний день очень распространена характеристика С, которую также можно использовать для жилых и административных зданий.
Что касается характеристики
D
, то она как раз годится для питания каких-либо электромоторов, больших двигателей и других устройств, где могут быть при их включении большие пусковые токи. Также через пониженную чувствительность при КЗ автоматы с характеристикой D могут быть рекомендованы для использования как вводные для повышения шансов селективности со стоящими ниже групповыми автоматами при КЗ.

Согласитесь, логично, что время срабатывания зависит от температуры автомата. Автомат отключится быстрее, если его тепловой орган (биметаллическая пластина) разогретый. И наоборот при первом включении когда биметалл автомата холодный время отключения будет больше.

Поэтому на графике верхняя кривая характеризует холодное состояние автомата, нижняя кривая характеризует горячее состояние автомата.
На рисунках пунктирная линия – это верхняя граница время-токовой характеристики для автоматических выключателей с номинальным током In меньше или равно 32 A.
Что показано на графике время-токовой характеристики
На примере 16-и Амперного автомата, имеющего время токовую характеристику C, попробуем рассмотреть характеристики срабатывания автоматических выключателей.

На графике можно увидеть, как протекающий через автоматический выключатель ток влияет на зависимость времени его отключения. Кратность тока протекающего в цепи к номинальному току автомата (I/In) изображает ось Х, а время срабатывания, в секундах – ось У.


Выше говорилось, что в состав автомата входит электромагнитный и тепловой расцепитель. Поэтому график можно разделить на два участка. Крутая часть графика показывает защиту от перегрузки (работа теплового расцепителя), а более пологая часть защиту от КЗ (работа электромагнитного расцепителя).
Как видно на графике, если к автомату С16 подключить нагрузку 23 А то он должен отключится за 60 сек. То есть при возникновении перегрузки на 45 % автомат отключится через 60 сек.

На токи большой величины, которые могут привести к повреждению изоляции электропроводки автомат способен реагировать мгновенно благодаря наличию электромагнитного расцепителя.
При прохождении через автомат С16 тока 5хIn (80 А) он должен сработать через 0.02 сек (это если автомат горячий). В холодном состоянии, при такой нагрузке, он отключится в пределах 11 сек. и 25 сек. (для автоматов до 32 А и выше 32 А соответственно).
Если через автомат будет протекать ток равный 10хIn, то он отключается за 0,03 секунды в холодном состоянии или меньше чем за 0,01 секунду в горячем.
К примеру, при коротком замыкании в цепи, которая защищена автоматом С16, и возникновении тока в 320 Ампер, диапазон времени отключения автомата будет составлять от 0,008 до 0,015 секунды. Это позволит снять питание с аварийной цепи и защитить от возгорания и полного разрушения сам автомат, закоротивший электроприбор и электропроводку.
Автоматы с какими характеристиками предпочтительнее использовать дома
В квартирах по возможности необходимо обязательно применять автоматы категории B, которые являются более чувствительными. Данный автомат отработает от перегрузки так же, как и автомат категории С.

Как выбрать автомат: номинальный ток, полюсность и другие характеристики

Автоматический выключатель – это коммутационное устройство, предназначенное для защиты электрической сети от повреждений, вызванных протеканием по ней токов большой величины. Если поток электронов, который проходит через автомат, превысит номинальный, цепь разомкнётся, изоляция не расплавится, проводка не загорится.

Современный рынок электрической защитной техники предлагает потребителю широкий выбор моделей автоматических выключателей, отличающихся друг от друга степенью и типом защиты, функциональностью. Чтобы обеспечить бесперебойную работу электрооборудования вашего дома, офиса или цеха, устройство, купленное вами, должно соответствовать параметрам сети и условиям, в которых оно будет работать.

История создания автоматического выключателя

Первый автомат защиты электролинии, продемонстрированный в 1838 году американцем Чарльзом Графтоном Пейджем, представлял собой ртутный резервуар с поднимающимся при увеличении силы тока контактным стержнем, который размыкал цепь. Прообразом современных предохранителей стала колба Томаса Эдисона с помещённой в неё легкоплавкой проволокой или фольгой, запатентованная им в качестве устройства, обеспечивающего разрыв сети при перегрузке, в 1880 году.

В 1893 Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрёл рубильник с пружинными контактами и автоматической защитой от КЗ, принцип действия которого используется в промышленных автоматах до сих пор. Им же в 1910–1914 годах было разработано и усовершенствовано дугогасящее устройство, позволяющее быстро втягивать электродугу при разрыве трёхфазной цепи с переменным током высокого напряжения.

В начале XX века «Электрическое акционерное общество б. Шуккертъ в Нюрберге» разработало трёхфазный генератор с автоматом, который можно было настроить на работу в цепи с силой тока до 2000 А. В 1910 году появился аппарат, способный как мгновенно разомкнуть сеть при больших перегрузках, так и отключить её с регулируемой задержкой при незначительном повышении мощности. Первые масляные автоматы были представлены на выставке в Турине французами в 1911 году.

В 1921–1945 годы на рынке электротехники появились автоматические выключатели многократного использования Хуго Штоца и Генриха Шахтнера, объединившие в себе магнитный и тепловой расцепители. В это же время были изобретены дугогасительные камеры, с помощью которых можно было погасить искры, возникающие при срабатывании автомата. В 1950–1970 годы были усовершенствованы конструкции масляных автоматических выключателей и дугогасительных устройств, для гашения дуги начали использовать такие среды, как вакуум, воздух и электрический газ.

Современные автоматы с автоматическим регулированием характеристик не только защищают электрическую сеть от замыканий и перегрузок благодаря наличию в их конструкции и электромагнитного, и теплового расцепителей, но и имеют дополнительные модули, позволяющие разомкнуть цепь на расстоянии, например, в момент пожара, когда доступа к щитовой уже нет. За счёт улучшения теплоотдачи корпуса и эволюции дугогасительной системы увеличился срок службы автоматических выключателей.

Типы и различия автоматов

В зависимости от сети, для которой предназначен электровыключатель, устройства защиты могут быть постоянного тока, переменного или универсальные. Бытовые автоматы предназначены для монтажа в сеть напряжением 220 В. Для трёхфазной сети выпускаются автоматические выключатели, рассчитанные на напряжение 380 В и 400 В. Одной из самых важных характеристик, определяющей возможности автомата, является показатель номинального тока.

Номинальным называется ток, дающий тот максимум нагрева жилы и изоляции запитывающего кабеля, соединительных элементов, токопроводящих частей подключенных к сети приборов, при котором электрооборудование не пострадает, даже если ток такой силы будет течь по цепи постоянно.

Чтобы разобраться, под какой номинальный ток выбрать автомат, необходимо рассчитать сечение кабеля электропроводки в соответствии с мощностью оборудования, которое вы собираетесь к ней подключить, и оценить его устойчивость к перегрузкам по специальной таблице. Автоматы бывают однополюсные, двухполюсные, трёхполюсные и четырёхполюсные. Количество полюсов определяется параметрами сети и подключенного к ней электрооборудования.


Если вы планируете, например, запитать от трёх фаз переменного тока трансформатор, вам потребуется трёх- или четырёхполюсный автомат, способный разорвать три фазы или три фазы и ноль в зависимости от схемы соединения его обмоток. Для защиты подключенного к трёхфазной сети станка с несколькими двигателями нужно установить один четырёхполюсный автомат, который обеспечит 220 В и в случае необходимости разомкнёт фазу и ноль, несколько трёхполюсных для защиты каждого из моторов и несколько двухполюсных, обеспечивающих работу цепей управления.

Для однофазной сети переменного тока подойдёт двухполюсное устройство, способное разомкнуть фазу и ноль. Однополюсные автоматы обычно подключают на каждую ветку домашней проводки вместе с УЗО. Для защиты сети постоянного тока нужен двухполюсный автомат, который в случае необходимости одновременно обеспечит разрыв и «+» и «−».

При проектировании электросети важно обратить внимание и на скорость, с которой цепь при перегрузке будет разомкнута:

  • нормальный автомат отреагирует на повышение нагрузки в течение 0,02–0,1 с.;
  • селективный сработает в течение 1 с.;
  • быстродействующий разомкнёт цепь максимум за 0,005 с.

Типы A, B, C, D автоматических выключателей определяются степенью повышения тока в цепи, при котором произойдёт мгновенное расцепление, и временем, которое потребуется устройству, чтобы среагировать на повышение нагрузки обесточиванием сети. Выключатель A-типа сработает, когда значение силы тока превысит номинальное в 2–3 раза. Автомат типа B разомкнёт цепь при превышении в 3–5 раз. Устройство типа C сработает, когда сила тока относительно номинальной повысится в 5–10 раз.

Выключатель D-типа разомкнёт цепь при повышении номинального тока в 20–30 раз. Существуют также автоматы типов K (для серьёзных индуктивных нагрузок) и Z (для электроники), предел тока для которых может отличаться в зависимости от производителя. В автоматах типа MA, которые устанавливаются для защиты сети с большой нагрузкой или, например, одного конкретного электродвигателя, вместо теплового расцепителя стоит реле максимального тока.

Ознакомиться с время-токовой характеристикой автоматического выключателя можно по графику, приведённому в инструкции производителя. Верхняя линия на нём показывает, как быстро сработает тепловой расцепитель при повышении тока. Нижняя – при каких значениях силы тока и за какое время произойдёт электромагнитная отсечка при КЗ.

Время-токовая характеристика автомата для жилых зданий зависит от номинального тока, на который он рассчитан. В силовых автоматических выключателях на эту величину дополнительно влияют такие параметры, как условный тепловой ток в оболочке и на открытом воздухе, номинальный непрерывный ток. Время мгновенного отключения для них определяется не типом B, C, D а расчётом тока уставки электромагнитного расцепителя через значение номинального тока. Отключающая способность автомата – это величина силы тока, которая заставит автомат разомкнуть цепь.

Как и где применяются автоматические выключатели?

Автоматы просты в монтаже и надёжны. Использование их в бытовых и промышленных электрических сетях позволяет своевременно обнаружить тепловую перегрузку или короткое замыкание и мгновенно принять меры. Обесточить цепь в случае возникновения аварийной ситуации можно с помощью:

  • предохранителей с расплавляющейся при перегреве вставкой;
  • бытовых автоматических выключателей, которые в зависимости от типа время-токовой нагрузки могут монтироваться в сеть переменного тока напряжением не выше 440 В в квартирах, частных домах, в качестве вводных установок электросетей жилых зданий;
  • силовых автоматов, предназначенных для использования с сетями постоянного и переменного тока соответственно до 1500 В и до 1000 В в коммерческих, административных, промышленных зданиях и на подстанциях.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя

Изготовленный из диэлектрика корпус устройства оборудован гнездом крепления на дин-рейку. Автомат монтируется в электрическую цепь с помощью клеммных зажимов, расположенных в верхней и нижней частях корпуса. Тумблёр с фиксированными верхним и нижним положениями даёт возможность потребителю электроэнергии разомкнуть или замкнуть цепь вручную в случае необходимости. Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, которая при повышении силы тока постепенно разогревается, изгибается и отключает автомат.


Токовая отсечка происходит за счёт включения в работу в момент аварийного повышения нагрузки электромагнитной катушки, сердечник которой, выдвигаясь, надавливает на рычаг и таким образом размыкает цепь. Чтобы возникающая в момент разрыва сверхтоков электрическая дуга не выжгла контакты, дугогасительная камера электровыключателя разделяет разряд дуги на небольшие потоки и затем гасит их, охлаждая.

Правила выбора автоматических выключателей

Вы сможете избежать ошибок при выборе автомата, если кроме параметров цепи, которую он будет защищать, его полюсности, класса, отключающей способности, номинальной силы тока, мощности электрооборудования будете учитывать и тип нагрузок, определяющийся особенностями работы запитанных от сети приборов. Так, например, в обычной городской квартире во время включения электрического освещения изменение сопротивления нити накала лампочки увеличивает силу тока почти в 3 раза. Поэтому для ветки освещения лучше купить автомат типа B.

Если вы, например, оборудуете мастерскую, к питающей сети переменного трёхфазного тока которой будете подключать в перспективе трансформатор или устройства с асинхронным двигателем (деревообрабатывающее или металлообрабатывающее оборудование), при выборе кабеля для электропроводки и автомата вам нужно обязательно учесть пусковые токи. В квартире (стиральная машина, электроинструмент, вентилятор) они небольшие и кратковременные.

Пусковые токи – это мгновенный максимум, потребляемый при запуске устройствами, в конструкции которых присутствует магнитный сердечник. Такая перегрузка кратковременна и не может нанести ущерб кабелю, если его сечение подбиралось с учётом мощности оборудования.

Если вы собираетесь использовать в своей мастерской прибор с асинхронным двигателем, который в момент раскручивания ротора даёт большую перегрузку электросети, выберите автоматический выключатель типа C. Он срабатывает при повышении номинальных токов в 5–10 раз и даёт некоторый запас времени, что позволит вам включить оборудование, не щёлкая тумблёром автомата.

В производственном цехе электродвигатели станков часто дают активно-индуктивную нагрузку. Для их качественной работы лучше поставить автоматы типа D, способные некоторое время выдержать ток, увеличившийся в 10–20 раз. Модульные конструкции для сетей постоянного тока подбираются аналогично.

Правила монтажа и проверки автоматического выключателя

Подключение автомата должно выполняться в соответствии с ПУЭ. Основной выключатель монтируется перед счётчиком на установленную в щитке дин-рейку с помощью пластиковой защёлки на корпусе. При подключении устройства необходимо убедиться, что токопроводящая жила в месте соприкосновения с контактом тщательно очищена от изоляции. Чтобы получить качественное крепление, соединение полюсов между собой лучше делать проводами одинакового сечения.


Ввод выполняется обычно сверху, там, где расположен неподвижный контакт. Количество автоматических выключателей после счётчика определяется необходимостью разграничения отдельных ветвей электротрассы объекта. Трёхфазный автомат подключается аналогично. Если вы планируете использовать прибор с асинхронным двигателем, после монтажа с помощью фазоуказателя нужно проверить правильность чередования фаз.

Внимание! Не забудьте, что установка счётчика выполняется только сотрудниками органов энергонадзора, которых надо официально вызвать перед подключением дома или квартиры к питающей сети.

Прогрузку автомата может сделать только электротехническая лаборатория на специальной испытательной установке, с помощью которой на выключатель подаётся ток необходимой величины и определяется точное время размыкания цепи. Результаты испытаний фиксируются протоколом и техническим отчётом. А вот убедиться, что пакетник подключен правильно, вы можете и сами.

Если при выключенном тумблёре автомата оборудование, запитанное от электросети, продолжает работать или изменяются показания счётчика, значит монтаж выполнен неправильно.

Бренды автоматических выключателей

Автоматы серии BA

Модульные и силовые автоматические выключатели серии BA используют в сетях переменного и постоянного тока напряжением не более 690 В для переменного тока частотой 50–60 Гц и 440 В для постоянного. Автоматы BA выдерживают номинальный ток до 2000 А. Их коммутационная стойкость к износу в некоторых случаях достигает 20 тысяч циклов. Они могут иметь полюсность от 1 до 4 с электромагнитным и тепловым расцепителями в каждом полюсе и время-токовую нагрузку A, B, C, D.

Отключающая способность отдельных автоматов BA достигает 6 кА, средняя – 4,5 кА. Модульные версии этой серии можно устанавливать на дин-рейку или с помощью планки-адаптера вместо устаревших выключателей AE. Все составляющие силовых автоматов BA размещены в блочном корпусе, который крепят к вертикальной поверхности с помощью саморезов. Наибольшей популярностью пользуются такие выключатели ВА, как IEK, Контактор, ИНТЭС, ДЭК, EKF и др.

Российские силовые и бытовые автоматы выпускаются в соответствии с разными ГОСТами, поэтому требования к их конструкции и характеристикам отличаются. ГОСТ IEC 60898-1-2020 определяет область и цель применения автоматических выключателей, работающих с сетью переменного тока, где номинальная сила тока не превышает 125 А, а отключающая способность не должна быть выше 25000 А. ГОСТ Р 50030.2-2010 регламентирует нормы для промышленных автоматов без ограничения по отключающей способности и номинальному току.

IEK

Русские автоматические выключатели IEK пользуются большим спросом на российском и украинском рынке электротехники благодаря низкой стоимости этих автоматов. При покупке нужно быть внимательным – часто встречаются подделки, отличающиеся по качеству и конструкции. Аппараты выпускаются в B, C и D вариантах, последний из которых рассчитан более на трёхфазную сеть.

Legrand

Французские автоматические выключатели Legrand сходны по качеству с популярными автоматами ABB, но стоят дороже. Серия Legrand TX3 предназначена для установки в квартирах и частных домах. Аппараты просты в эксплуатации и надёжны. Модели Legrand DX3 подойдут как для использования в жилых домах, так и на производстве. Они способны выдержать нагрузку до 125 А.

Schneider Electric

Французские автоматические выключатели Schneider Electric можно поставить на одну из первых трёх позиций в рейтинге надёжных автоматов. Их изготавливают из огнестойких металлов. Корпус аппарата не разрушается под воздействием ультрафиолета. Для жилых строений выпускаются серии: Schneider «Домовой», идеально соответствующая по параметрам российским электрическим сетям, более бюджетная Easy 9 и Schneider Acti 9, подходящая для использования как в условиях производства, так и в частом доме или квартире. Аппараты Schneider Acti 9 отличаются повышенной безопасностью и способны работать в нестандартных условиях.

Автоматы ABB

Выключатели ABB, которые выпускаются в Германии шведско-швейцарской компанией, считаются лучшими по качеству, безопасности в использовании и долговечности при небольшой разнице в цене по сравнению с автоматами, изготовленными в России. От моделей других производителей они отличаются большим количеством крепёжных элементов и большей перегрузочной способностью на токах от 6 до 8 кА. Автоматы ABB можно встретить в продаже двух серий SH 200 и S200 с отключающей способностью соответственно 4,5 и 6 кА.

TMAX

Серия универсальных автоматических выключателей TMAX выпускается компанией ABB. Автоматы TMAX можно монтировать в электротрассу как производственных, так и жилых зданий. Они подходят для сетей переменного и постоянного тока, отличаются высоким качеством и устойчивостью к токам короткого замыкания.

Часто задаваемые вопросы по автоматическим выключателям

Вопрос: как рассчитать номинальный ток автомата для квартиры?

Ответ: номинальный ток выключателя должен быть немного выше, чем запланированная вами нагрузка на электросеть и соответствующий ей кабель. Мощность нагрузки определяется суммарной мощностью оборудования, которое будет запитываться от сети, делённой на значение напряжения в сети (в условиях квартиры – 220 В).

 Сечение медной жилы кабеля, мм2

 Нагрузка, которую в состоянии длительно выдерживать кабель, А

 Номинальная сила тока автоматического выключателя, А

 Сила тока, на которую автомат отреагирует, А

 Виды нагрузки

1,5

 19 

 10

 16

 Освещение, сигнализация

 2,5

 27

 16

 20

 Розетки и электрополы

 4

 38

 25

 32

 Сплитсистемы и бойлеры

 6

 46

 32

 40

 Электроплиты и духовки

 10 

 70

 50

 63

 Вводные линии питания

Вопрос: С какой отключающей способностью лучше купить выключатель?

Ответ: Если вы живёте в городской квартире, вам будет достаточно поставить автомат с отключающей способностью 6 кА, для дачи хватит выключателя, который будет мгновенно размыкать сеть при нагрузке в 4,5 кА.

Вопрос: Может, вместо расчётов стоит купить автомат подороже и помощнее? Не хочется всё время, когда включаешь в сеть дрель или чайник, выбегать на лестничную клетку.

Ответ: Автомат ставится не для того, чтобы отключать электричество каждый раз, когда вы включаете в сеть электрочайник, а для защиты проводки от повреждения большими токами. Сечение жилы кабеля электротрассы рассчитывается с учётом запланированного потребления электроэнергии. Проблемы у вас, скорее всего, возникают из-за того, что проводка изначально не рассчитана на большую нагрузку. Если вы поставите более мощный аппарат, который не будет размыкать сеть при перегреве, она сгорит.

краткая характеристика. Токовые характеристики автоматических выключателей

В статье будет рассказано про автоматический выключатель. Характеристика его и принцип работы также будут описаны. Этот нехитрый прибор сегодня используется в быту и промышленности, он пришел на смену плавким вставкам (предохранителям). Правда, последние все еще используются, но по большей части в качестве защиты от короткого замыкания на высоковольтных линиях. Но они имеют конструкцию, отличную от той, которую вы привыкли наблюдать в бытовой технике. Это керамические емкости, наполненные песком, внутри которого расположен проводник – рабочая плавкая часть.

Работа автоматического выключателя

Но стоит поговорить именно о такой конструкции, как автоматические выключатели, технические характеристики и сферы применения их рассмотреть более детально. По сути, это устройство для коммутации. С его помощью осуществляется проведение тока в цепи, но самое главное – защита от короткого замыкания и перегрузок. Стоит также отметить, что защита происходит также при снижении или повышении питающего напряжения, изменении направления движения тока. Правда, зачастую такие приборы используют в качестве выключателя электрооборудования (освещения, розеток, иных потребителей).

Но стоит обращать внимание и на то, что у прибора имеется определенный ресурс, поэтому для частого включения и отключения его использовать не рекомендуется. Намного эффективнее окажется использование простых выключателей. Большая часть автоматических выключателей осуществляет коммутацию цепи вручную. Вы самостоятельно переводите рычажок в положение «Вкл.» или «Выкл.». Но существуют модели, которые работают при помощи электрического привода. Благодаря внедрению таких узлов имеется возможность управления работой автоматического выключателя на любом расстоянии.

На чем основан принцип действия

Как было сказано ранее, автоматические выключатели, технические характеристики которых рассматриваются в статье, могут отключаться вручную. Правда, есть небольшой нюанс – во время скачка напряжения либо превышения силы тока происходит автоматическое срабатывание. Но это аварийные режимы работы – именно от них производится защита электрооборудования, включенного в цепь. Можно провести разделение всех автоматических выключателей на три категории:

  1. Максимального значения тока.
  2. Снижения питающего напряжения.
  3. Увеличения обратной мощности.

Именно такие функции выполняют автоматические выключатели. Первые размыкают цепь, когда происходит увеличение тока. Возникает это при коротком замыкании или же увеличении нагрузки сверх допустимых пределов.

Но автоматический выключатель, характеристика которого приводится, имеет преимущество перед плавким предохранителем – он восстанавливается, следовательно, для замыкания цепи потребуется только переместить рычаг. Стоит отметить, что установка приборов должна производиться в специальные щитки. При выборе необходимо руководствоваться данными о том, какие условия наличествуют в помещении. Исходя исходя из них и производится выбор класса защиты щитка.

Классификация автоматических выключателей

А теперь о том, какую классификацию имеют автоматические выключатели ВА, технические характеристики которых практически одинаковы и отличаются лишь значениями. Итак, категории стандартных приборов:

  1. Автоматические выключатели установочного класса изготавливаются в пластиковом корпусе, который полностью защищен. Следовательно, их можно монтировать в местах с общим доступом. В частности, для коммутации цепей освещения.
  2. Без корпуса выпускаются универсальные типы. Их предназначение – монтаж исключительно внутри распределительных устройств.
  3. Автоматические выключатели со временем срабатывания менее 5 миллисекунд относятся к классу быстродействующих. Следовательно, со временем срабатывания в диапазоне 10 миллисекунд — относятся к категории небыстродействующих. Еще один тип автоматов, у которых время срабатывания является основной характеристикой – это селективные. Пользователь может изменять самостоятельно значение времени. Для этой цели предусмотрен небольшой пластиковый диск с градуировкой.
  4. Автоматические выключатели обратного тока необходимы для защиты цепей только в одном случае: если существует вероятность изменения направления движения тока по цепи.
  5. Неполяризованные и поляризованные. Первые отключают цепь при протекании тока в различных направлениях. Вторые – только при изменении тока в прямом направлении.

Основные элементы автоматических выключателей

В основе лежит пластина из биметалла, но она одна не может обеспечить полноценную работу устройства. Состоит автоматический выключатель, характеристика которого рассмотрена в статье, из нескольких элементов, которые напрямую влияют на все параметры. Итак, основные части любого автомата:

  1. Контактная система.
  2. Дугогасительная решетка.
  3. Расцепители.
  4. Механизм управления.
  5. Механизм для свободного расцепления.

Конечно же, если имеется корпус, то его тоже необходимо указать в этом списке. Обратите внимание на то, что конструкция не предусматривает проведение ремонта устройства, поэтому при выработке ресурса либо же мельчайшей поломке необходимо заменить автомат новым. Даже не стоит пытаться сделать его ремонт, все равно ничего не выйдет.

Контактная группа и дугогасительная решетка

Обратите внимание, что токовые характеристики автоматических выключателей отличаются, следовательно, разнятся и конструкции элементов. Чем выше ток, тем прочнее и надежнее конструкция всех составляющих. Группа контактов – это неподвижные металлические элементы, расположенные на корпусе автомата и рычаге. С их помощью происходит замыкание электрической цепи.

При отключении или включении между контактами образуется небольшой искровой промежуток. Система для гашения дуги – это камера, внутри которой находится стальная решетка. С помощью этого несложного механизма происходит улучшение характеристик, увеличение ресурса прибора, так как контакты не повреждаются и на них не остается нагар.

Расцепители

Устройство для свободного расцепления – это механизм, состоящий из шарниров. С его помощью производится замыкание и размыкание контактной группы во всех режимах. Существуют электромагнитные расцепительные устройства. В их основе находится электромагнит, якорь которого управляет группой контактов. Иногда в конструкции можно встретить гидравлическую систему замедления.

Во многих автоматах используются тепловые расцепители. Благодаря нагреву биметаллической пластины при протекании большого тока происходит деформация и расцепляются контакты. Но одним из наиболее современных является расцепитель на основе полупроводников. В его конструкции имеется трансформатор тока, благодаря которому постоянно происходит замер параметров. Вот такой непростой автоматический выключатель. Характеристика срабатывания его зависит от типа расцепителя.

Автоматические выключатели Энергия ВА 47-100

Характеристики:

Название модели Автоматический выключатель ВА47-100 1P 80А (С) 10кА ЭНЕРГИЯ

Артикул Е0301-0081

Номинальное напряжение АС, В 230/400

Частота, Гц 50 (60)

Номинальная отключающая способность, кА 10

Характеристика отключения C

Число полюсов 1

Номинальный ток, А 80

Ввод кабеля сечением, мм² 1 – 35

Износостойкость механическая, не менее 2х104 циклов В-О

Износостойкость электрическая, не менее 6000 циклов В-О

Степень защиты, IP 20

Рабочая температура, °С от –45 до +50

Минимальная партия, шт. 12

Функция и номинальные характеристики автоматического выключателя — все, что нужно знать об автоматическом выключателе.

Автоматический выключатель — это устройство, обеспечивающее контроль и защиту в сети. Он способен создавать, выдерживать и отключать рабочие токи, а также токи короткого замыкания.


Автоматический выключатель должен выдерживать следующие токи: нормальный ток, ток перегрузки или тепловой ток и ток короткого замыкания.

Таким образом, автоматический выключатель должен пропускать ток в нормальном состоянии и должен быть способен отключать ток, включать ток как в нормальном, так и в аварийном состоянии. Кроме того, он должен выдерживать ток короткого замыкания не менее 1–3 секунд. Ток короткого замыкания может варьироваться от 1 кА (1000 ампер) до более высокого значения в соответствии с конструкцией.

Обязательные номинальные характеристики выключателя

  1. Номинальное напряжение
  2. Номинальный уровень изоляции.
  3. Номинальный нормальный ток.
  4. Номинальный кратковременный выдерживаемый ток.
  5. Номинальный выдерживаемый пиковый ток.
  6. Номинальная длительность короткого замыкания.
  7. Номинальное напряжение питания для размыкающих и замыкающих устройств и вспомогательных цепей
  8. Номинальная частота
  9. Номинальный ток отключения при коротком замыкании
  10. Номинальное переходное восстанавливающееся напряжение
  11. Номинальный ток включения при коротком замыкании
  12. Номинальная рабочая последовательность
  13. Номинальные временные величины.
Типичный воздушный выключатель (ACB)

Особые номинальные характеристики автоматического выключателя

Эти характеристики не являются обязательными, но могут быть запрошены для конкретных приложений:

  1. номинальный ток отключения при противофазе
  2. номинальный ток отключения при зарядке кабеля
  3. номинальный ток отключения при зарядке линии,
  4. номинальный ток отключения конденсаторной батареи,
  5. номинальный ток отключения встречно-обратной конденсаторной батареи,
  6. номинальный пусковой ток включения конденсаторной батареи,
  7. номинальный малый индуктивный ток отключения.

Определение-общая характеристика выключателя

Номинальное напряжение автоматического выключателя:
Номинальное напряжение является максимальным действующим значением. значение напряжения, которое оборудование может выдерживать при нормальной работе. Оно всегда больше рабочего напряжения.

Номинальный уровень изоляции:
Уровень изоляции характеризуется двумя значениями — выдерживаемая импульсная волна (1,2 / 50 мкс) , выдерживаемое напряжение промышленной частоты в течение 1 минуты .
Номинальный нормальный ток:
При всегда замкнутом автоматическом выключателе ток нагрузки должен проходить через него в соответствии с максимальным значением температуры, зависящим от материалов и типа соединений. IEC устанавливает максимально допустимое превышение температуры различных материалов, используемых при температуре окружающего воздуха не выше 40 ° C

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток Isc

Это стандартное действующее значение максимально допустимого тока короткого замыкания в сети в течение 1 или 3 секунд.

Ssc: мощность короткого замыкания (в МВА)
U: рабочее напряжение (в кВ)
Isc: ток короткого замыкания (в кА)

Номинальный выдерживаемый пиковый ток и рабочий ток

Ток включения — это максимальное значение, которое автоматический выключатель может включить и поддерживать в установке, находящейся в состоянии короткого замыкания. Он должен быть больше или равен номинальному кратковременному выдерживаемому пиковому току. Isc — максимальное значение номинального тока короткого замыкания для номинального напряжения автоматических выключателей.Пиковое значение кратковременного выдерживаемого тока равно:
2,5 • Isc для 50 Гц
2,6 • Isc для 60 Гц
2,7 • Isc для специальных приложений.

Номинальный ток отключения при коротком замыкании выключателя:

Номинальный ток отключения при коротком замыкании — это наибольшее значение тока, которое автоматический выключатель должен быть способен отключать при его номинальном напряжении.
Характеризуется двумя значениями:
1. Среднеквадратичное значение.значение номинального тока отключения при коротком замыкании; 2. процент апериодической составляющей, соответствующей продолжительности отключения выключателя, к которой мы добавляем полупериод номинальной частоты.
Полупериод соответствует минимальному времени срабатывания устройства защиты от сверхтоков, которое составляет 10 мс при 50 Гц.

Номинальное переходное восстанавливающееся напряжение (TRV) автоматического выключателя

Это напряжение, которое появляется на выводах полюса выключателя после отключения тока.Форма волны восстанавливающегося напряжения зависит от реальной конфигурации схемы. Автоматический выключатель должен быть способен отключать заданный ток для всех восстановительных напряжений, значение которых остается меньше номинального TRV.

Расчетный межфазный ток отключения выключателя

Когда автоматический выключатель разомкнут и проводники не синхронизированы, напряжение на клеммах может увеличиваться в сумме напряжений в проводниках (противостояние фаз). На практике стандарты требуют, чтобы автоматический выключатель прерывал ток, равный 25% тока короткого замыкания на клеммах, при напряжении, в два раза превышающем напряжение относительно земли.

Дополнительная литература

Siemens 5SJ41137HG40 Миниатюрный автоматический выключатель, класс UL 489, 1-полюсный выключатель, максимум 13 ампер, характеристика отключения C, монтаж на DIN-рейку, тип HSJ, 240 В переменного тока, 60 В постоянного тока: Amazon.com: Инструменты и товары для дома


Депозит без импортных сборов и $ 17.96 Доставка в РФ Подробности
  • Убедитесь, что это подходит введя номер вашей модели.
  • Рейтинг UL 489
  • 1 полюсный выключатель
  • 13 ампер максимум
  • Характеристика отключения C
  • Монтаж на DIN-рейку
]]>
Характеристики
Фирменное наименование SIEMENS
Ean 4001869319575
Глобальный торговый идентификационный номер 04001869319575
Номер модели 5SJ41137HG40
Тип монтажа DIN-рейка
Количество позиций 1
Номер детали 5SJ41137HG40
Код UNSPSC 31170000
Воздушные автоматические выключатели

: Характеристики: Hitachi Industrial Equipment Systems Воздушные автоматические выключатели

: Характеристики: Hitachi Industrial Equipment Systems

Перейти к основному содержанию

Компактная модульная конструкция

  • Более компактные габариты и малый вес.
  • HITACHI ACB были изготовлены из трех типов модулей модульной конструкции, чтобы облегчить их установку и интеграцию в распределительные щиты низкого напряжения.

Высокая отключающая способность

  • HITACHI ACB обеспечивает высокую отключающую способность до 100кА

Безопасность и удобство

  • Терминалы OCR расположены спереди
  • Модульная механическая часть и принадлежности
  • для легкого обслуживания и осмотра Улучшенная выдвижная планка для легкого выдвижения
  • Минимальное расстояние дуги
  • Литая рама

высокофункциональное реле отключения цифрового типа

Простая проверка с помощью ЖК-дисплея
-Значение тока нагрузки
-Установка значений характеристик каждого отключения
-Значение тока повреждения (макс.)
-Время срабатывания
Функция самодиагностики
-noEr: Нет ошибки
-Err-1: Катушка NoMTD
-Err-2: Программная ошибка
-Err-4: Ошибка конфигурационного резистора
-Err-8: Ошибка Watch Dog
Функция самопроверки
-Есть возможность проверить, работает ли OCR нормально или нет, с помощью внешнего источника питания
Функция предварительной тревоги
Контактный выход каждой причины отключения и светодиодная индикация
Контакт сигнализации OCR (AL, 2a)

Разнообразие аксессуаров

Дополнительные аксессуары

  • Устройство блокировки
    -MI (Механическая блокировка)
  • Блокировка ключа, ON-Lock (K2)
  • Замок с ключом (K1)
  • Блокировка кнопки ВКЛ / ВЫКЛ (B)
  • Дверная коробка (DF)
  • Блокировка двери (DI)
  • УВТ, контроллер УВТ: Стандарт (1НО 1НЗ)
    ТИП Наработка Номинальное напряжение
    Мгновенного типа под 0.2сек AC 110, 220, 380, 460 В
    постоянного тока 24, 48, 110, 125 В
    Тип задержки более 0,5 с AC 110, 220, 380, 460 В
    постоянного тока 24, 48, 110, 125 В
    более 3 секунд AC 110, 220, 380, 460 В
    постоянного тока
  • Выключатель ячейки (4C, 8C)
  • Замыкание контакта «b» (SBC, 5b макс., Замыкание контакта b)
  • Замок предохранительный (STL)
  • Устройство для предотвращения пропуска (MIP)
  • Устройство отключения конденсатора (CTD)
  • Тестер OCR (OT)

Приставка стандартная выкатного типа

  • висячий замок
  • Указатель положения (подключен, тест, отключен)
  • Счетчик (5-значный)
  • Подъемный крюк
  • Изоляционный барьер
  • Контакт сигнализации OCR (AL, 2a)

Эксплуатационные характеристики автоматических выключателей


BS 7671 определяет автоматический выключатель как

Механическое устройство, способное производить и переносить токи при нормальных условиях цепи, а также могут отключать токи при указанные ненормальные условия цепи, такие как короткое замыкание
Производители предоставляют данные о производительности для всех автоматических выключателей и выражается через ff.
  • Номинальный ток (IN) — это номинальный длительный ток. выключателя
  • Номинальные значения тока автоматических выключателей (MCB) различаются. от 2 А до 125 А
Номинальное напряжение
  • Значение напряжения, при котором автоматический выключатель закорачивает. даны характеристики схемы.
  • Также учитываются пути утечки и пробой диэлектрика. указанное выше номинального напряжения.
Кривые время-токовые характеристики
  • Показывает взаимосвязь между временем отключения и значение перегрузки по току.Другая информация, полученная из кривых время / ток — значения тока, при которых будут срабатывать магнитное и тепловое срабатывание. механизмы.
MCB
имеет 3 различные временные и токовые характеристики.
  • B тип — средний ток отключения, равный 4-кратному номинальному току
  • С тип — средний ток отключения, равный 7,5 номинальному току
  • D тип — средний ток отключения, равный 12,5 номинальному току
Время-токовые кривые автоматического выключателя
Источник: SWSI Miller Australia

При выборе автоматического выключателя необходимо учитывать с учетом следующих факторов:

  • максимум потребность груза
  • ток несущая способность кабеля цепи
  • тип необходимого автоматического выключателя (B, C или D), в зависимости от характеристик нагрузки
  • рама размер выключателя
  • окружающий температура в месте установки
  • проспект ток короткого замыкания в месте установки
  • г. необходимость в резервной защите.

Источники:

  1. Юго-западный Сиднейский институт — Миллер
  2. Schneider Electric
  3. BS 7671

Что такое автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени и мгновенного отключения?

Предлагаются автоматические выключатели двух типов.

  1. Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени, также называемые термомагнитными выключателями.
  2. Автоматические выключатели мгновенного действия также известны как выключатели с магнитным приводом.

Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени

Автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени связаны с тепловой характеристикой.При более низких уровнях перегрузки по току автоматический выключатель должен подождать некоторое время, чтобы проверить, не возникла ли эта временная неисправность.

Если через некоторое время пропустить перегрузку по току, если она все еще имеет ток короткого замыкания, прерыватель цепи должен разомкнуть цепь. Это называется обратной временной характеристикой.

В этих выключателях обычно используется биметаллический элемент, который изгибается для срабатывания расцепителя отключения при его нагревании. При небольшом перегрузке по току нагрев слабый, и элемент медленно изгибается.Больше перегрузки по току, больше нагрева и быстрее он гнет. Следовательно, это «обратное время».

Автоматические выключатели

с обратнозависимой выдержкой времени имеют характеристики как теплового, так и мгновенного срабатывания и предварительно настроены на срабатывание при стандартных регулируемых настройках. Их характерное срабатывание с обратнозависимой выдержкой времени в условиях перегрузки идеально подходит для многих приложений, начиная от жилых и заканчивая тяжелыми промышленными нагрузками.

Тепловое воздействие обратного автоматического выключателя реагирует на нагрев. Если вентиляционных отверстий двигателя недостаточно для отвода тепла от обмоток двигателя, тепло будет обнаружено тепловым действием автоматического выключателя.

В случае короткого замыкания магнитное действие автоматического выключателя определяет мгновенные значения тока и отключает автоматический выключатель.

Национальный электротехнический кодекс (NEC 430.52) требует, чтобы автоматические выключатели с обратнозависимой выдержкой времени были рассчитаны максимум на 250% от тока полной нагрузки двигателя (FLA).

Автоматические выключатели с мгновенным расцеплением

Мгновенные выключатели, также известные как выключатели с магнитным приводом. Они похожи на термомагнитные выключатели.

Они не имеют функции теплового срабатывания и не защитят от перегрузки по току даже самих себя.

Они реагируют только на мгновенные токи, такие как короткое замыкание. Автоматические выключатели с мгновенным срабатыванием предназначены для одной очень конкретной цели, а именно для защиты цепей электродвигателей от короткого замыкания в параллельной цепи. Согласно стандарту NEC, они используются только в перечисленных комбинированных контроллерах двигателей.

Чаще всего эти выключатели используются в комбинации с пускателями двигателей.Пускатель двигателя состоит из контактора и реле перегрузки.

Контактор выполняет другую функцию и не обеспечивает защиты двигателя, цепи двигателя или самого себя. Реле перегрузки обеспечивает защиту двигателя от перегрузки, а также защиту от перегрузки кабеля, если кабель правильно подобран.

Ссылка: Ф. А. Щеда, «Переходный пусковой ток в высокоэффективных и стандартных двигателях», IEEE Trans.

Автор: Р. Джаган Мохан Рао

Если вам понравилась эта статья, то подпишитесь на наш канал YouTube для видеоуроков по КИП, электрике, ПЛК и SCADA.

Вы также можете подписаться на нас в Facebook и Twitter, чтобы получать ежедневные обновления.

Читать дальше:

Электрическая передача и распределение — предохранители и автоматические выключатели (часть 2)



<< продолжение части 1

3. РАБОТА ПРЕДОХРАНИТЕЛЯ

3.1 Работа на высокой скорости

Обычно ток короткого замыкания достигает очень высокого ограниченного значения. импедансом источника системы до места короткого замыкания и самим сопротивлением замыкания.

Если полное сопротивление короткого замыкания приблизительно равно нулю, ток короткого замыкания будет равен «максимальному ожидаемому току короткого замыкания» (рис. 4). Большинство предохранителей предназначены для прерывания неисправности так быстро, что ток никогда не достигнет его максимальное значение и, следовательно, действует как устройство ограничения тока. На с другой стороны, выталкивающий предохранитель действует довольно медленно и не ограничивает Текущий.

В цепях переменного тока рост тока зависит от параметров цепи и точка в цикле, когда происходит короткое замыкание.При больших токах короткого замыкания очень короткие промежутки времени будут варьироваться в зависимости от фазового угла, и ниже 100 мс диапазон времени очистки возможен для каждого типа предохранитель. Поэтому характеристики предохранителя обычно проверяются в двух неблагоприятных условиях:

— Дуга (после плавления элемента предохранителя) должна начаться в точке на волна напряжения между 40- и 65- для проверки термических напряжений.

— Между 65 и 90 для проверки электромагнитных напряжений.

3.2t характеристики и табличные значения для низковольтных предохранителей в диапазоны 125-400 А приведены в таблице 4.

При более длительном времени работы, превышающем 100 мс, происходит охлаждение и больше энергии должен быть введен в предохранительный элемент, чтобы селективность тока / времени кривые должны использоваться. Доступны предохранители с различными характеристиками. An пример типичных времени / токовых характеристик для низковольтных сетей общего назначения Возраст предохранителей HRC в диапазоне 125-400 А приведен на рис.11.

Кривые удовлетворительного времени дискриминации / ожидаемого тока между предохранителями и между реле IDMTL и предохранителями в двух альтернативных 11 кВ / 415 В радиальных подключенные схемы показаны на рис. 12. Следует отметить, что «чрезвычайно инверсная характеристика реле IDMTL доступна для классификации между реле срабатывающие автоматические выключатели и цепи, защищенные плавкими предохранителями.

Приведены характеристики отключения для предохранителей Cooper-Bussman HRC на 4-1250 А. на рис.Характеристики 2t для предохранителей HRC, 125-400 A (любезно предоставлено компании Cooper-Bussmann)

3.2.2 Импеданс контура заземления

IEC 60364-1 дает руководство по безопасной установке и максимально допустимым время отключения / напряжение прикосновения в приложениях для обслуживания зданий. В полное сопротивление контура заземления должно быть таким, чтобы в условиях замыкания на землю было достаточно ток короткого замыкания вызывает отключение автоматического выключателя или срабатывания предохранителя и вовремя локализовать неисправность. Если это невозможно, остаточный ток автоматические выключатели (RCCB) должны использоваться для обеспечения быстрой изоляции вина.ВДТ, предназначенные для бытового применения, имеют низкий уровень отключения при коротком замыкании. мощность (обычно 1 кА при 0,8 пФ). Поэтому очень важно проверьте этот параметр, прежде чем применять такие устройства к промышленному оборудованию с высоким уровнем неисправности. Приложения.


РИС. 11 Времятоковые характеристики для предохранителей HRC, 125-400 А. (любезно предоставлено Купер-Буссманн).

3.3 Защита кабеля

3.3.1 Перегрузка

Требования IEC к защите от перегрузки низковольтного кабеля (IEC 60364-4-43) заключаются в том, что характеристики устройства, защищающего кабель от перегрузки (например, предохранитель) должен удовлетворять следующим условиям:

I B n

Я 2 <1.45 x I z

где IB — расчетный ток этого схема;

I n — длительная допустимая токовая нагрузка кабеля при указанных условия;

Iz — номинальный ток защитного устройства;

I 2 — ток, обеспечивающий эффективную работу в условное время защитного устройства.

Плавкие вставки

типа gG в соответствии с IEC 60269 испытаны на перегрузку обычного кабеля. тест на 1.45xIz. Следовательно, соответствие первому уравнению по своей сути удовлетворяет требованию второго уравнения. Типовая защита предохранителями 3-жильных медных проводников PVC / SWA / PVC LV кабели показаны в Таблице 5.

3.3.2 Короткое замыкание

Производители кабелей указывают ток / время короткого замыкания кривые, которые нельзя превышать для различных конструкций кабеля и изоляционные материалы. Пример медного проводника с ПВХ изоляцией 10 мм2 кабель показан сплошной кривой на рис.14, вместе с четырьмя предохранителями токовые / временные характеристики (показаны пунктирными кривыми) для выбора для защиты этого кабеля от короткого замыкания.


РИС. 12 Дискриминация на радиальном питателе.


РИС. 13a Характеристики отключения для предохранителей HRC, 4–1250 А (любезно предоставлено Cooper-Bussman).


РИС. Сеть 13b 415 В с тремя последовательно включенными автоматическими выключателями и примеры установки для правильного каскадирования (любезно предоставлено EMMCO / Merlin Gerin на основе ограничения тока емкость).

—-

3.4 Защита двигателя

Контакторные пускатели двигателя используются для управления цепями двигателя. В некоторых случаях они не обладают адекватными характеристиками неисправности. выдерживать условия короткого замыкания или отключать высокие токи короткого замыкания. Набор предохранитель, способный выдерживать повторяющиеся напряжения пускового тока двигателя поэтому добавляется контактор в центре управления двигателем (MCC). Такие предохранители предназначены для быстрого срабатывания при высоких токах перегрузки и рассеивания низкая мощность.Поэтому пусковые предохранители двигателя могут быть физически меньше. чем те, которые предназначены для защиты в широком диапазоне токов короткого замыкания. В приложениях для защиты двигателей номиналы предохранителей от двух до трех раз превышают Требуются характеристики кабеля фидера двигателя, как показано в Таблице 6.

Руководство по применению предохранителей с учетом последних изменений к механизму управления двигателем Стандарт IEC 60947-4-1 доступен от ведущих производителей производители предохранителей.

А 3.Двигатель 3 кВ, 950 кВт (ток полной нагрузки 196 А) работает и запускается вольт-амперная характеристика представлена ​​на рис. 15. Для проверки адекватности защита двигателя и кабеля и дискриминация следующие характеристики показаны наложенными на эту диаграмму:

— Типовой контактор с максимальной отключающей способностью при КЗ 7 кА.

— Характеристики реле тепловой перегрузки горячего и холодного двигателя.

— 95 мм2 медный провод с ПВХ изоляцией; короткое замыкание кабеля двигателя. возможность тока / времени.

— Характеристика предохранителя двигателя 250 А.

В приводах с большим электродвигателем предохранители включают в себя ударные штифты, которые срабатывают. все три фазы контактора для предотвращения однофазности.


ТАБЛИЦА 5 Обычная защита кабеля от перегрузки предохранителем


РИС. 14 Защита от короткого замыкания 10 мм 2 Кабель с ПВХ изоляцией по типам Т-образные предохранители.


ТАБЛИЦА 6 Защита медных кабелей из ПВХ / SWA / ПВХ предохранителями от короткого замыкания в Цепи двигателя


РИС.15 Пусковая характеристика двигателя, показывающая тепловую перегрузку двигателя и ступенчатая защита от короткого замыкания предохранителями.


РИС. 16 Сравнение полупроводниковых и обычных промышленных HRC 63 Характеристики предохранителя (работает от сети 80 кА, 750 В, неисправность 0,5 пФ).

3.5 Защита полупроводников

Необходима особая осторожность из-за низкой устойчивости полупроводников. устройства на режимы высоких перегрузок по току. Поэтому полупроводниковые предохранители спроектированы так, чтобы действовать быстрее, чем обычные промышленные предохранители HRC (рис.16). Кроме того, следует отметить, что полупроводники часто работают в коммутируемом режиме с сильными колебаниями тока, но относительно низкие среднеквадратичные значения тока. Предохранитель должен быть выбран таким образом, чтобы значение I 2 t не превышено во избежание аномального срабатывания предохранителя.

4. МИНИАТЮРНЫЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

4.1 Эксплуатация

Автоматический выключатель (MCB) и автоматический выключатель в литом корпусе (MCCB) Предлагаем характеристики защиты от перегрузки предохранителя, хорошее короткое замыкание токоограничивающая защита вместе с преимуществом переключения функция.При правильном указании MCB также имеет дополнительное преимущество: не требует замены после прерывания короткого замыкания в пределах своего номинального возможность.

Для обеспечения хорошего ограничения тока короткого замыкания токоведущие контакты расположены так, что эффект магнитного отталкивания пропорционален квадрат тока короткого замыкания быстро разделяет контакты. Тогда дуга развиты и простираются через дуговые желоба (рис. 17). Типичное размыкание контактов времена порядка 0.5 мс и общее время устранения неисправности 8 мс с снижение ожидаемого пикового тока на 50% для современного 15 кА MCB. Такой поэтому устройства не выдерживают очень короткого времени отключения предохранителя. и предполагаемое ограничение тока короткого замыкания. Улучшенное ограничение тока характеристики, однако, доступны от некоторых производителей. Улучшен контактные схемы и дуговые камеры из полиамида, производящие газ, которые заглушают дуга дает время открытия 0,2 мс и общее время зазора всего 2.5 мс. Для надежной повторной работы до 10 раз при мощности 150 кА. ток короткого замыкания, установка защищена таким улучшенным современным выключатель увидит менее 9% ожидаемого пикового тока и менее более 1,3% от расчетных термических напряжений. Тщательный выбор MCB может поэтому предлагают характеристики защиты от короткого замыкания почти так же хорошо как предохранитель.

Защита от перегрузки достигается за счет тепловых искажений. биметаллическим элементом.После предустановленного и часто регулируемого количества тепловая перегрузка основные токоведущие контакты предназначены для размыкания быстро. В этом случае для восстановления питания необходим ручной или моторный сброс.

Одно-, двух- и трехполюсные автоматические выключатели показаны на рис. 18. На рис. 19 показаны типичные время / токовые характеристики предохранителя 160 A HRC и высокая скорость ограничение тока 160 А MCCB. При высоких уровнях неисправности MCB или MCCB имеет определенная минимальная временная характеристика. Поэтому необходимо уделять особое внимание для достижения адекватной селективности между выключателями в радиальных цепях на этих более высоких уровнях неисправности.

Современный автоматический выключатель на 250 А с улучшенными характеристиками дискриминации (любезно предоставлен Мерлина Герина) показано на рис. 20. Эти устройства предназначены для обеспечения защитная селективность при токах короткого замыкания, превышающих номинальные отключающая способность автоматического выключателя. Устройства характеризуются следующим образом и могут быть оснащены электронными расцепителями (см. рис.20) чтобы позволить широкую степень регулировки пороговых значений тока срабатывания и раз:

In — номинальный ток автоматического выключателя

Ir — порог срабатывания защиты от перегрузки по току

Im — порог срабатывания по току короткого замыкания

tr — регулировка времени срабатывания при перегрузке

tm — регулировка времени отключения при коротком замыкании


РИС.2t и температурные характеристики также должны быть исследованы.


РИС. 20 Регулируемые характеристики современного автоматического выключателя с электронным блок отключения.


РИС. 21 Кривые теплового напряжения и ограничения тока MCCB.

4.2 Стандарты

На низковольтном бытовом уровне и уровне распределения наблюдается тенденция от использования предохранителей в пользу автоматических выключателей во избежание неудобств и стоимость замены картриджа или заменяемых предохранителей.При более высоких напряжениях и при высоких токах повреждения предохранитель остается очень экономичным решением. к защите оборудования. IEC 60947-2 заменил старую IEC 157 в качестве настоящего стандарта, охватывающего автоматические выключатели до 1000 В переменного тока. Должно следует очень внимательно отметить, что автоматическим выключателям присваивается категория короткого замыкания (P1, P2 и т. Д.), В зависимости от их способности многократно работать под условия короткого замыкания. Не все категории представляют собой MCB, которые можно использовать. после устранения неисправности некоторые, например предохранители, необходимо заменить.Два определены категории использования:

Категория A — Предусмотрены выключатели без преднамеренной короткой выдержки времени для селективности в условиях короткого замыкания.

Категория B — Выключатели с преднамеренной короткой выдержкой времени предусмотрены для селективность в условиях короткого замыкания.

Термин «автоматический выключатель в литом корпусе» (MCCB) обычно применяется к высшим допустимая токовая нагрузка трехполюсных блоков обычно находится в диапазоне 100-1250 А при напряжении до 1000 В.Автоматические выключатели (MCB) применяются на уровень конечного распределительного фидера в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнении до 100 A. Для сравнения, традиционный воздушный автоматический выключатель (ACB) имеет низкое напряжение (, 1000 В), допустимая нагрузка по току не менее до 6300 А.

Следует обращаться за советом к изготовителю для работы в других местах, кроме умеренный климат. Характеристики тока / времени отключения: чувствителен к большим колебаниям температуры и допустимой токовой нагрузке Коэффициенты снижения номинальных характеристик следует проверять для работы при температуре выше 40 градусов.C. Заявление нескольких автоматических выключателей, находящихся в непосредственной близости, также может потребоваться сгруппировать факторы снижения номинальных характеристик быть примененным.

4.3 Приложение

4.3.1 Ограничение каскадного и предполагаемого тока короткого замыкания

Принципы применения, особенно для современного усовершенствованного ограничения тока Типы автоматических выключателей аналогичны тем, которые упомянуты для предохранителей в Разделе 3.

В радиальной сети выключатели на входе, устанавливаемые рядом с источник, должен быть выбран, чтобы иметь адекватную отключающую способность. чем предполагаемый ток короткого замыкания в точке установки.Два или более выключателя могут быть включены в сеть таким образом, чтобы ограничивающая ток пропускная способность вышестоящих устройств позволяет установку с более низкой номинальной и, следовательно, более низкой стоимостью ниже по течению (вдали от источника) предохранители. Это признанный и разрешенный метод согласно IEC. 60364-1 и соответствующие национальные стандарты установки НН: «Меньший разрыв емкость допускается, если другое защитное устройство, имеющее необходимое Отключающая способность устанавливается на стороне питания.В этом случае характеристики устройства должны быть согласованы таким образом, чтобы энергия проходила через эти два устройства не превышают того, что может выдержать без повреждений устройством на стороне нагрузки и проводниками, защищенными этими устройствами ». Правильные каскадные характеристики могут быть получены только после лабораторных исследований. тестирование и детали возможных комбинаций для конкретного приложения подробно описаны в документации производителей. Рассмотрим сеть 415 В и соответствующие кривые ограничения тока MCCB, показанные на рис.13б и 21 соответственно.

Для правильного каскадирования должны быть выполнены следующие два критерия:

1. Устройство A, расположенное выше по потоку, согласовано для каскадирования с обоими устройствами. B и C, даже если критерии каскадирования не достигнуты между B и C.

Просто необходимо проверить, что комбинации отключающей способности A1B и A1C соответствуют требованиям по переработке и сбыту.

2. Каждая пара следующих друг за другом устройств координируется i.е. A с B и B с C, даже если критерии каскадирования между A и C не выполняются. Просто необходимо проверить, что комбинации A1B и B1C имеют требуемая отключающая способность.

Показаны результаты такого подхода на примерах, показанных на рис. 13b. в таблице 7.


ТАБЛИЦА 7 Отключающая способность усиленных каскадных выключателей MCCB в радиальной сети

Контактор или выключатель нагрузки с ограниченной отключающей способностью и стойкость к короткому замыканию или кабель с ограничением термической нагрузки может быть защищенным от короткого замыкания и перегрузки с помощью серийного автоматического выключателя с соответствующим номиналом или MCB.Подход такой же, как и в подразделе 3.4 для предохранителей. защита.

Использование MCCB серии Merlin Gerin Compact Напряжение сети 415 В, ток кривые ограничения, показанные на рис.21, следующие типичные вопросы проектирования можно ответить:

1. Какому значению соответствует предполагаемый ток короткого замыкания, ISC 5100 кА действующее значение, ограничено, когда защита восходящего потока обеспечивается с помощью MCCB типа C400L (Номинальное напряжение 660 В, номинальный ток 400 А при 20 — C, 150 кА действующее значение отключения емкость, IEC класс P1)?

— Из кривых ограничения тока при 415 В, примерно 42 кА в пике.

2. Кабель длиной 25 мм 2 с алюминиевой жилой и изоляцией из ПВХ имеет максимально допустимую длину. предел термического напряжения 3,613 · 106 А2 с. Будет ли кабель достаточно коротким цепь защищена автоматическим выключателем типа C250H (номинальное напряжение 660 В, номинальное напряжение 250 А. ток при 40 — C, отключающая способность 85 кА, действующее значение, IEC класс P1)?

— Судя по кривым ограничения теплового напряжения при 415 В, защита ограничен током короткого замыкания примерно 38 кА.

3.MCCB типа C161L (номинальное напряжение 660 В, номинальный ток 150 А при 40 ° C, Отключающая способность 150 кА (действующее значение), IEC Class P1) подается через большой кабель, распределительный щит с одним выводящим выводом на 120 А и одним выводом на 30 А.

Предполагаемый уровень короткого замыкания в MCCB C161L составляет ISC 540 кА и это снижается импедансом кабеля до ISC 524 кА в распределительной сети. бортовые шины. Проверьте, можно ли установить MCB C45N как 30 Выключатель и автоматический выключатель C125N в качестве выключателя на 120 А.Максимальный рабочий температура внутри шкафа и на соединениях сборных шин 40 град. С.

— Из рисунка 21 и данных, приведенных выше, MCCB C161L ограничивает Ожидаемый ток короткого замыкания 40 кА (среднеквадратичное значение) до пикового значения приблизительно 15 кА. Выключатель C125N MCCB имеет номинальный ток 125 А при 40 — C и, как показано на Рис. 21a. отключающая способность при коротком замыкании примерно 22 кА. Поэтому это подходит для этого приложения.

— MCB C45N имеет номинальный ток 60 А при 40 — C и от производителей литература отключающая способность всего 6 кА (действ.).Однако из рис.21, MCCB C161L ограничивает предполагаемый уровень короткого замыкания 24 кА до Пиковое значение 13,5 кА и согласно документации производителей (сюда не входит) рекомендуется усиленным ограничением каскадных неисправностей в соответствии с номинальными характеристиками для этого приложения.

В обоих случаях необходима дополнительная проверка для обеспечения адекватной дискриминации. с защитными устройствами как на входе, так и на выходе.

4.3.2 Дискриминация

Дискриминация или избирательность — это согласование автоматических устройств. таким образом, что неисправность, возникающая в данной точке сети очищается защитным устройством, и только этим устройством устанавливается непосредственно перед неисправностью.2т пусть необходимо учитывать пороги срабатывания и срабатывания. В приведенном примере на рис. 13b для короткого замыкания на сборной шине 2 должен срабатывать только выключатель B так, чтобы другие источники питания, питаемые от сборной шины 1, сохраняются. Эта дискриминация должна быть удовлетворенным до полного уровня короткого замыкания и может быть трудно достигаются за счет аналогичных определенных минимальных временных характеристик каскадные автоматические выключатели с высоким уровнем отказов.

Характеристики автоматического выключателя постоянного тока с применением трансформаторного сверхпроводящего ограничителя тока короткого замыкания

ПОКАЗЫВАЕТ 1-10 ИЗ 11 ССЫЛОК

СОРТИРОВАТЬ по релевантности Последние статьи

Технико-экономический анализ SFCL типа R для сверхпроводящей защиты высоковольтных сетей постоянного тока

представлен ограничитель, используемый в радиальной трехконтактной высоковольтной сети постоянного тока для защиты кабельной линии, и будет продемонстрирована эффективная защита системы с особым вниманием к непрерывности потока мощности через исправные части сети.Развернуть
  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Исследование автоматического выключателя постоянного тока

  • Zheng Ganhao
  • Engineering
  • Пятая международная конференция 2014 г. по проектированию и разработке интеллектуальных систем
  • 2014

В отличие от систем переменного тока, существует отсутствие перехода через нуль для гашения дуги, возникающей при размыкании выключателя. С быстрым развитием EHVDC, VSC-HVDC и распределения постоянного тока, требующим использования цепи постоянного тока… Развернуть

  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Характеристика тока короткого замыкания в системах HVDC на основе VSC

Линия на стороне постоянного тока сбои в высоковольтных системах постоянного тока (HVDC), использующих преобразователи источника напряжения (VSC), являются серьезной проблемой для многополюсных систем HVDC, в которых полная изоляция… Развернуть

  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Обзор автоматических выключателей HVDC

Растущий интерес к разработке, эксплуатации и интеграции большого количества возобновляемых источников энергии, таких как морские ветряные электростанции и фотоэлектрическая генерация в пустынях, приводит к появлению… Развернуть

  • Просмотреть 1 отрывок, справочная информация

Распределительные системы постоянного тока для домов

Беспрецедентное распространение собственного оборудования с питанием от постоянного тока (компьютер) s и бытовая электроника) увеличило потребление электроэнергии постоянным током в домашних хозяйствах за последнее десятилетие.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *