Расчет выбора автоматического выключателя: Онлайн расчет автомата по мощности

Содержание

Как производится расчет автоматического выключателя

Те времена, когда на электрических щитках квартир или частных домов можно было встретить традиционные керамические пробки, уже давно прошли. Сейчас повсеместно применяются автоматические выключатели новой конструкции – так называемые автоматы защиты.

Для чего предназначены эти устройства? Как правильно произвести расчет автоматического выключателя в каждом конкретном случае? Конечно, основная функция этих устройств заключается в защите электросети от коротких замыканий и перегрузок.

Автомат должен отключаться, когда нагрузка существенно превышает допустимую норму или при возникновении короткого замыкания, когда значительно возрастает электрический ток. Однако он должен пропускать ток и работать в нормальном режиме, если вы, например, одновременно включили стиральную машинку и электроутюг.

Что защищает автоматический выключатель

Прежде чем подбирать автомат, стоит разобраться, как он работает и что он защищает. Многие люди считают, что автомат защищает бытовые приборы. Однако это абсолютно не так. Автомату нет никакого дела до приборов, которые вы подключаете к сети – он защищает электропроводку от перегрузки.

Ведь при перегрузке кабеля или возникновении короткого замыкания возрастает сила тока, что приводит к перегреву кабеля и даже возгоранию проводки.

Особенно сильно возрастает сила тока при коротком замыкании. Величина силы тока может возрасти до нескольких тысяч ампер. Конечно, никакой кабель не способен долго продержаться при такой нагрузке. Тем более, кабель сечением 2,5 кв. мм, который часто используют для прокладки электропроводки в частных домовладениях и квартирах. Он попросту загорится, как бенгальский огонь. А открытый огонь в помещении может привести к пожару.

Поэтому правильный расчет автоматического выключателя играет очень большую роль. Аналогичная ситуация возникает при перегрузках — автоматический выключатель защищает именно электропроводку.

Когда нагрузка превышает допустимое значение, сила тока резко возрастает, что приводит к нагреванию провода и оплавлению изоляции. В свою очередь, это может привести к возникновению короткого замыкания. А последствия такой ситуации предсказуемы – открытый огонь и пожар!

По каким токам производят расчет автоматов

Функция автоматического выключателя состоит в защите электропроводки, подключенной после него. Основным параметром, по которому производят расчет автоматов, является номинальный ток. Но номинальный ток чего, нагрузки или провода?

Исходя из требований ПУЭ 3.1.4, токи уставок автоматических выключателей которые служат для защиты отдельных участков сети, выбираются по возможности меньше расчетных токов этих участков или по номинальному току приемника.

Расчет автомата по мощности (по номинальному току электроприемника) производят, если провода по всей длине на всех участках электропроводки рассчитаны на такую нагрузку. То есть допустимый ток электропроводки больше номинала автомата.

Также учитывается время токовая характеристика автомата, но про нее мы поговорим позже.

Например, на участке, где используется провод сечением 1 кв. мм, величина нагрузки составляет 10 кВт. Выбираем автомат по номинальному току нагрузки — устанавливаем автомат на 40 А. Что произойдет в этом случае? Провод начнет греться и плавиться, поскольку он рассчитан на номинальный ток 10-12 ампер, а сквозь него проходит ток в 40 ампер. Автомат отключится лишь тогда, когда произойдет короткое замыкание. В результате может выйти из строя проводка и даже случиться пожар.

Поэтому определяющей величиной для выбора номинального тока автомата является сечение токопроводящего провода. Величина нагрузки учитывается лишь после выбора сечения провода. Номинальный ток, указанный на автомате, должен быть меньше максимального тока, допустимого для провода данного сечения.

Таким образом, выбор автомата производят по минимальному сечению провода, который используется в проводке.

Например, допустимый ток для медного провода сечением 1,5 кв. мм, составляет 19 ампер. Значит, для данного провода выбираем ближайшее значение номинального тока автомата в меньшую сторону, составляющее 16 ампер. Если выбрать автомат со значением 25 ампер, то проводка будет греться, так как провод данного сечения не предназначен для такого тока. Чтобы правильно произвести расчет автоматического выключателя, необходимо, в первую очередь, учитывать сечение провода.

Расчет вводного автоматического выключателя

Система электропроводки делится на группы. Каждая группа имеет свой кабель с определенным сечением и автоматические выключатели с номинальным током удовлетворяющему этому сечению.

Чтобы выбрать сечение кабеля и номинальный ток автомата, нужно произвести расчет предполагаемой нагрузки. Этот расчет производят, суммируя мощности приборов, которые будут подключены к участку. Суммарная мощность позволит определить ток, протекающий через проводку.

Определить величину тока можно по следующей формуле:

  1. Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
  2. U — напряжение сети, В (U=220 В).

Несмотря на то, что формула применяется для активных нагрузок, которые создают обычные лампочки или приборы с нагревательным элементом (электрочайники, обогреватели), она все же поможет приблизительно определить величину тока на данном участке. Теперь нам нужно выбрать токопроводящий кабель. Зная величину тока, мы по таблице сможем выбрать сечение кабеля для данного тока.

После этого можно производить расчет автоматического выключателя для электропроводки данной группы. Помните, что автомат должен отключиться раньше, чем произойдет перегрев кабеля, поэтому номинал автомата выбираем ближайшее меньшее значение от расчетного тока.

Смотрим на величину номинального тока на автомате и сравниваем ее с максимально допустимой величиной тока для провода с данным сечением. Если допустимый ток для кабеля меньше, чем номинальный ток, указанный на автомате, выбираем кабель с большим сечением.

Похожие материалы на сайте:

Понравилась статья — поделись с друзьями!

 

Выбор и расчет мощности автоматического выключателя

В данной статье мы расскажем, как подобрать и рассчитать мощность автоматического выключателя, а так же опишем принцип его назначения.

Автоматический выключатель или проще в народе — автомат «пробка», по назначению, должен защищать линию от разрушения электрическим током, значения которого могут превышать расчетное значение для этой проводной сети. Говоря более простым языком,

автоматы служат для защиты электро-сетей и электрического оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а так же отключений электрических цепей и оперативных нечастых включений.

Для примера, возьмем частый случай, а именно кухонную комнату, где электромонтаж розеток выполнен кабелем ВВГ 3-2,5 предельное значение тока для такого кабеля будет равняться 25А. После нам нужно подсчитать суммарную мощность электроприборов подключенных к этой линии сети и узнать, не будет ли превышено значение этого показателя.

Расчет мощности электроприборов на кухне:

  • холодильник 0.5 kW+ микроволновка 1.6 kW+ телевизор 0.4 kW + чайник 2.0 kW + блендер 0.1 kW = 4.6 kW

Получившиеся от электроприборов киловатты переводим в Ватты 4.5 kW * 1000 = 4500 W

Далее, Ваты (W) переводим в Амперы

, для этого приводим простейшую формулу P (мощность) / U (Напряжение) = I (сила тока)

Зачастую устанавливая автомат для кухни, принимают во внимание коэффициент спроса, который рассчитывается от количества потребителей, т.е.:

  • количество потребителей 2 коэффициент 0,8
  • количество потребителей 3 коэффициент 0,75
  • количество потребителей 5-200 коэффициент 0,7

Для нашего случая, выберем число потребителей в количестве 3-х, с учетом коэффициента рабочий ток составит 15,33 А.

После определения рабочего тока нашей проводки, подбираем автомат «пробку», который эту проводку будет защищать. Номинал автомата выбирается либо равным номинальному току проводки, либо меньшим. Иногда используют автомат с номиналом, немного превышающим рабочий ток проводки, в нашем случае подойдет автомат на 16А

.

Стандартно номинал автоматов по току, составляет: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63.

Сечение и материал кабеля проводки

При выборе автомата, помимо подключенной нагрузке (рабочему току) весомую роль играет сечение кабеля сети. Обязательно уточните тип, сечение и марку отходящего кабеля (если нет возможности уточнить все показатели, то необходимо знать хотя бы сечение) и только после этого устанавливайте нужный Вам автомат.

И так, уточняем сечение жил провода и сверяемся с таблицей, нет ли превышения максимально допустимого тока для данного проводника.

Сечение жилы мм2 Для меди Для алюминия
0,75 11 8
1,0 15
11
1,5 17 13
2,5 25 19
4,0 35 28
6,0 42 32
10 60 47
16 80 60

Подобный расчет и выбор автоматического выключателя применим к гаражу или рабочему месту, где могут использоваться разные виды сварочного оборудования и прочих инструментов. Но, чаще в гараже проложена разводка освещения, выполненная под нагрузку 16А на одну точку и то, только на освещение. Значит и автоматы защиты по стандарту стоят 16А из-за этого и бывают проблемы с напряжением в гараже приводящие к поломке оборудования. Берегите свой силовой аппарат!

Как правильно подобрать и рассчитать автоматический выключатель (простой расчет автомата).

Автоматический выключатель — это устройство, обеспечивающее защиту электропроводки и потребителей (электрических приборов) от коротких замыканий и перенагрузки электросети. Бытует ошибочное мнение, что автоматический выключатель обеспечивает защиту электроприборов от неполадок в сети. Это чушь, тут скорее наоборот, автоматический выключатель защищает проводку от самих потребителей, ведь перенагрузку электросети создают сами потребители.

У каждого автоматического выключателя есть свои технические характеристики, но чтобы сделать правильный выбор автоматического выключателя, нужно понимать и учитывать всего три: это номинальный ток, класс автомата и отключающая способность.

Разберем их по порядку.

Номинальный ток In — это сила тока, которую может пропустить через себя автомат. При превышении номинального тока, происходит размыкание контактов автоматического выключателя, вследствие чего обесточивается участок цепи. По стандартам, отключение автоматического выключателя должно происходить при силе тока в 145% от номинального. Самые распространенные автоматы с номинальным током в 6; 10; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63 А.

Класс автомата — это кратковременное значение силы тока, при котором автомат не срабатывает. Что это значит? Существует такое понятие как пусковой ток. Пусковой ток — это ток, который кратковременно потребляет электроприбор при запуске. Пусковой ток может во много раз превосходить номинальный ток прибора. Например, при включении лампочки в 60 Вт, создается пусковой ток в 10-12 раз больше от рабочего. Это значит, что на протяжении нескольких секунд, лампочка будет потреблять не 0.27 А, а 2.7-3.3 А. Для того чтобы компенсировать пусковые токи и используются классы автоматов.

Существуют 3 класса автоматических выключателей:

  1. класс B (превышение пускового тока в 3-5 раз от номинального)
  2. класс C (превышение пускового тока в 5-10 раз от номинального)
  3. класс D (превышение пускового тока в 10-50 раз от номинального)

Самый оптимальный класс для жилых и коммерческих помещений — это C класс.

Отключающая способность — это предельное значение тока короткого замыкания, которое может выдержать автоматический выключатель без потери работоспособности. На нашем рынке распространенны автоматические выключатели с отключающей способностью в 4,5 кА (килоампер). Но в Европе такие автоматы к установке запрещены, там они должны быть минимум в 6 кА. Если посмотреть на практике, то вполне хватает и 4,5 кА, так как в быту ток короткого замыкания редко превышает 1 кА. Если хотите соответствия стандартам, то выбирайте автомат на 6 кА и больше, если хотите по экономней, то автомат на 4,5 кА самое то.

Расчет автоматического выключателя.

Автоматический выключатель можно рассчитывать двумя методами: по силе тока потребителей или по сечению используемой проводки.

Рассмотрим первый способ — расчет автомата по силе тока.

Первым шагом, нужно подсчитать общую мощность, которую нужно повесить на автомат. Для этого суммируем мощность каждого электроприбора. Например, нужно рассчитать автомат на жилую комнату в квартире. В комнате находится компьютер (300 Вт), телевизор (50 Вт), обогреватель (2000 Вт), 3 лампочки (180 Вт) и еще периодически будет включаться пылесос (1500 Вт). Плюсуем все эти мощности и получаем 4030 Вт.

Вторым шагом рассчитываем силу тока по формуле I=P/U
P — общая мощность
U — напряжение в сети

Рассчитываем I=4030/220=18,31 А

Выбираем автомат, округляя значение силы тока в большую сторону. В нашем расчете это автоматический выключатель на 20 А. 

Рассмотрим второй метод — подбор автомата по сечению проводки.

Этот метод намного проще предыдущего, так как не нужно производить никаких расчетов, а значения силы тока брать из таблицы (ПУЭ табл.1.3.4 и 1.3.5.)

Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с медными жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного

0,5

11

0,75

15

1

17

16

15

14

15

14

1,5

23

19

17

16

18

15

2

26

24

22

20

23

19

2,5

30

27

25

25

25

21

3

34

32

28

26

28

24

4

41

38

35

30

32

27

5

46

42

39

34

37

31

6

50

46

42

40

40

34

8

62

54

51

46

48

43

10

80

70

60

50

55

50


Допустимый длительный ток для проводов и кабелей с алюминиевыми жилами

Сечение токопроводящей жилы, мм2

Ток, А, для проводов, проложенных

открыто

в одной трубе

двух одножильных

трех одножильных

четырех одножильных

одного двухжильного

одного трехжильного

2

21

19

18

15

17

14

2,5

24

20

19

19

19

16

3

27

24

22

21

22

18

4

32

28

28

23

25

21

5

36

32

30

27

28

24

6

39

36

32

30

31

26

8

46

43

40

37

38

32

10

60

50

47

39

42

38

Допустим, у нас двухжильный медный провод с сечением 4 мм.кв. уложенный в стену, смотрим по первой таблице силу тока, она равна 32 А. Но при выборе автоматического выключателя эту силу тока нужно уменьшать до ближайшего нижнего значения, для того чтобы провод не работал на пределе. Получается, что нам нужен автомат на 25 А.

Так же нужно помнить, если нужен автомат на розеточную группу, то брать выше 16 А нет смысла, так как розетки больше 16 А выдержать не могут, они просто начинают гореть. На освещение самый оптимальный на 10 А.

Выбор автоматического выключателя — правила выбора автоматического выключателя по мощности

Правила выбора автоматических выключателей

Автоматические выключатели предназначены для защиты электропроводки от перегрузок и короткого замыкания. Ошибочно полагать, что при выборе электроприбора нужно руководствоваться показателями нагрузки на сеть. Автомат защищает именно кабели и провода, а не подключенную бытовую технику.

При повышении нагрузки на электрическую сеть возрастает сила тока, из-за которой начинают греться провода, и происходит оплавление изоляции. В этот момент срабатывает автоматический выключатель. Ток перестает поступать на данный участок цепи, т.к. электроприбор ее размыкает. Автоматические выключатели ставят на вводе.

Типы автоматов

Типы автоматических выключателей различают по расцепителям. Расцепитель – это конструктивный элемент автомата, на который возложена основная функция по разрыву электросети в случае увеличения напряжения.

  • Электромагнитные расцепители – моментальное реагирование и срабатывание автомата. Принцип работы: при увеличении силы тока сердечник в сотые доли секунды втягивается, тем самым напрягая пружину, которая заставляет срабатывать расцепители
  • Тепловые биметаллические расцепители – разрыв сети происходит, только если нарушаются предельные значения параметров кабеля. Принцип действия заключается в изгибе пластины при ее нагреве. Она толкает рычаг в автомате, и он отключается
  • Полупроводниковые расцепители – используют на сети переменного/постоянного тока на вводе. Работу по разрыву линии осуществляет блок реле трансформатора

Характеристики чувствительности к перегрузкам

Для начала нужно обратить внимание на основные характеристики срабатывания:

  • Характеристика А – для электропроводки с особо чувствительным оборудованием. Расчет на мгновенную реакцию автомата на перегрузку
  • Характеристика В – для защиты электропроводки (розетки и освещение) от нагрузки в жилых домах. Небольшая задержка в срабатывании автомата при увеличении силы тока в 3-5 раз от номинального значения
  • Характеристика С – для защиты электропроводки от нагрузки в жилых домах и для сетей с большим пусковым током. Наиболее распространенная характеристика. Автомат не реагирует на небольшие скачки напряжения, а срабатывает только при серьезных перегрузках – увеличении силы тока в 5-10 раз от номинального значения
  • Характеристика D – для защиты электропроводки от нагрузки с большим пусковым током. Устанавливают на вводе для контроля электрической сети всего здания. Отключает сеть при увеличении тока в 10-50 раз от номинального значения

Выбор автомата по количеству полюсов

В зависимости от цели применения автомата выбирают количество полюсов автомата:

  • Однополюсный – для защиты освещения и розеток
  • Двухполюсный – для защиты мощной бытовой техники (стиральная машина, электрическая плита и т.д.)
  • Трехполюсный – для защиты генераторов, скважинных насосов и т.д.
  • Четырехполюсный – для защиты четырехпроводной сети

Выбор автомата по мощности

Выбор автоматического выключателя осуществляется по номинальному току. Для его расчета нужно использовать общепринятую формулу:

I = P / U

Где: I – это величина тока

P – мощность всех электроприборов в Вт

U – напряжение в сети в В (обычно 220В)

Чтобы рассчитать мощность электроприборов, показатель кВт нужно перевести в Вт.

Помимо выбора автоматического выключателя по мощности необходимо учитывать расчет максимального рабочего тока. Номинальный ток должен быть больше или равен максимальному. Для расчета нужно суммировать мощность всех приборов и разделить ее на напряжение в сети, умноженное на понижающий коэффициент.

В зависимости от типа проводки расчет предельных значений:

  • Для алюминиевых проводов – до 6А на 1 квадратный миллиметр
  • Для медных проводов – до 10А на 1 квадратный миллиметр

При установке автоматического выключателя нужно еще учитывать и повышающие коэффициенты. Они рассчитываются от количества потребителей электроэнергии:

  • Количество потребителей 2 -0,8
  • Количество потребителей 3 – 0,75
  • Больше 5 потребителей – 0,7

Помимо повышающих, для расчета используют и понижающие коэффициенты: отличие суммарной и потребляемой мощности. Значение 1 – для одновременного подключения нескольких бытовых приборов и 0,75 – если бытовые приборы есть, но из-за отсутствия розеток одновременно их включить нельзя.

После расчета нужно сверить по таблице максимально допустимое значение тока для проводника:

Сечение жилы, мм2

Для меди

Для алюминия

0,75

11

8

1

15

11

1,5

17

13

2,5

25

19

4

35

28

6

42

32

10

60

47

16

80

60

 

Основные правила выбора автоматов

Есть ряд рекомендаций, которые помогут сделать выбор автоматического выключателя.

  • Покупать автомат нужно в специализированных магазинах
  • При выборе производителя отдавать предпочтение наиболее известному и надежному
  • Нельзя приобретать автоматы с поврежденным корпусом
  • Выбор автомата должен соответствовать параметрам электропроводки после расчета мощности
  • Для старой электропроводки, в которой были использованы алюминиевые провода, можно использовать автомат не больше 16А, либо два по 16А при наличии двух отходящих проводов. Включать одновременно несколько видов бытовой техники нельзя

Расчет токов короткого замыкания и выбор автоматических выключателей и

Элементы электроснабжения и электрического освещения

Расчет токов короткого замыкания необходим для правиль­ного выбора и отстройки защитной аппаратуры. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом электроприемника в схемах с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Его величина, А, может быть определена по формуле

где Uф — фазное напряжение сети, В;

Zп — сопротивление петли фаза-нуль, Ом,

R — активное сопротивление одного провода цепи корот­кого замыкания, Ом;

X — индуктивное сопротивление, рассчитываемое по удель­ному индуктивному сопротивлению равному 0,6 Ом/км;

Zт — полное сопротивление фазной обмотки трансформа­тора на стороне низшего напряжения, Ом,

где UH, IH — номинальные напряжение и ток трансформатора;

UK% — напряжение короткого замыкания трансформатора, % от номинального.

Величины UH, lН и Uк% для соответствующего трансформа­тора приводятся в главе 5.

Выбор электрического аппарата осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, ->о величине мощности.

Следует иметь в виду современную тенденцию, заклю­чающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями, предпочтение отдается последним в силу их большей надежности, лучшей защиты от неполнофазных режимов, универсальности и т. д.

Выбор аппаратов по напряжению заключается в соответ­ствии номинального напряжения, указанного в паспорте ап­парата, и его рода (переменное, постоянное) номинальному напряжению питающей сети. При выборе аппарата по току следует учесть, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели выбираются прежде всего по номинальным значениям напряжения и тока. Затем опреде­ляются токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.

Тепловой росцепитель автомата защищает электроуста­новку от длительной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается равным на 15—20% больше рабочего тока:

где 1Р — рабочий ток электроустановки, А.

Электромагнитный расцепитель автомата защищает электроустановку от коротких замыканий. Ток уставки электромагнитного расцепителя определяется из следующих соображений: автомат не должен срабатывать от пусковых токов двигателя электроустановки Iпуск.дв., а ток срабатывания электромагнитного расцепителя IЭМР выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:

где К = 4,5—10 — коэффициент кратности тока срабатывания электромагнитного расцелителя.

Выбранный автоматический выключатель проверяется по чувствительности и по отключающей способности. Автоматы с номинальным током до 100 А должны срабатывать при условии

где IО.К.З. — ток однофазного короткого замыкания.

Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением:

Автоматы с номинальным током более 100 А должны срабатывать при

Отключающая способность автомата с электромагнитным расцепителем определяется величиной тока трехфазного короткого замыкания IТ.К.З.

Выбор предохранителей

Ток плавкой вставки предохранителя выбирается в соот­ветствии с выражением

Ток плавкой  вставки предохранителей, используемых для защиты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором,

где Iпуск  пусковой ток двигателя, А;

β — коэффициент, зависящий от условий пуска, при сред­них условиях пуска (β = 2,5.



Выбор автомата по мощности нагрузки: расчет автоматического выключателя | ENARGYS.RU

Подбор автоматического выключателя – это очень важный параметр, от которого часто зависит качество работы конкретных электрических приборов и сети в целом. Чтобы подобрать правильный автоматический выключатель, стоит руководствоваться определенными правилами, которые необходимо знать.

Выбор автомата по мощности нагрузки должен выполняться правильно, ведь в противном случае могут возникнуть проблемы.

Автоматические выключатели – это один из элементов защиты электрической сети от перезагрузок, и они обязательно должны быть качественными. Мощность потребления электричества не должна превышать мощности самого автомата, поэтому, прежде чем его покупать, нужно внимательно рассчитать реальные свои потребности.

Подробнее о способах выбора

Есть несколько способов для того, чтобы выбор автоматических выключателей был удачным и максимально качественным. Чтобы выбрать нужный вариант, стоит грамотно определить показатель номинальной нагрузки в электрической сети.

Рассчитать этот показатель можно только после того, когда будут рассмотрены мощности каждого из функционирующих приборов и суммированы в единое целое.

Чем больше техники работает, тем мощнее нужен автомат.

Выбор с помощью таблицы

Проще всего выбрать нужный автомат с помощью специальной таблицы, которая является достаточно объемной. Узнав суммарный показатель мощности всех приборов, можно без лишних проблем подобрать однофазный, двухфазный или трехфазный выключатель.

Подбор можно выполнить за считанные минуты, если общая мощности приборов немного ниже, чем есть в таблице, то стоит выбрать приблизительно такой же вариант, но лучше, чтобы его мощности была даже чуть выше.

Выбор графическим способом

Подобрать автоматический выключатель согласно своим потребностям можно при помощи специальной графической схемы. Эту схему можно найти в интернете без особых проблем, в ней указывается номинальный ток автомата и его мощность в киловаттах.

Конкретные номиналы по току соответствуют определенным показателям мощности, за счет чего и можно определить нужный вариант. Этот способ практически такой же удобный, как таблица, поэтому многие потребители активно им пользуются.

Если посмотреть на показатели графика, которые расположены по горизонтали, то можно найти показатели токовой нагрузки, а по вертикали указываются данные о мощности конкретного, используемого участка сети. Мощность нужно рассчитать самому, а потом, используя этот показатель, можно определить, какой именно выключатель требуется.

Особые нюансы выбора

При выборе автомата, нужно учесть тот факт, что количество бытовой техники может значительно увеличиться в доме. Учитывая этот фактор, стоит брать автомат, имеющий мощность немного выше, чем это необходимо в настоящий момент. Если количество техники в доме увеличивается, и она активно используется, соответственно и нагрузка на электрическую сеть становится выше.

Совет! Если автомат уже установлен, а техники в доме стало больше, то просто нужно купить новый и установить его. Только в этом случае нужно позаботиться и о новой проводке, т.к. старая может не справится с нагрузкой.

Рассчитав сумму напряжения в конкретном сегменте, покупая автомат, к этому числу стоит добавить еще 50%, чтобы в случае необходимости не пришлось срочно бежать за новым выключателем. Расчет необходимой мощности провести несложно. С такой банальной задачей справиться даже школьник.

Используя повышающий коэффициент, можно спокойно застраховать себя от непредвиденных ситуаций. Но есть и такие случаи, когда советуют использовать не повышающий, а понижающий коэффициент, но они бывают достаточно редкими.

Это важно! Если на сеть приходится повышенная нагрузка, за счет включения множества мощных электроприборов, то нужно не просто менять выключатель, а и проверить, выдержит ли проводка такие нагрузки.

Как выбрать трехфазный автомат?

Трехфазные автоматы просто отлично годятся для сети в 380 вольт, они считаются самыми мощными.
Чтобы определиться именно с выбором этого устройства, стоит следовать таким правилам:

  • определить суммарную мощность всех используемых приборов;
  • рассчитать мощность, подключенных к системе питания приборов освещения;
  • умножить полученный результат на коэффициент, значение которого достигает 1,52;
  • выбрать автоматический выключатель для дома по показателям таблицы.


Зная, как выбрать автомат для сети 220 или 380 вольт, можно спокойно покупать автомат для дома, имея уверенность в том, что он качественный. При этом стоит учитывать тот факт, что номинальная сила тока должна быть больше на 15%, чем полученный ранее при расчетах результат.

Принцип выбора однофазный и двухфазных автоматов является примерно таким же, как и для трехфазного.

Выводы

Абсолютно каждый взрослый человек должен научиться выбирать автоматический выключатель, поскольку в доме без него обойтись нельзя. Чтобы правильно подобрать автомат, нужно рассчитать общую мощность всех функционирующих приборов, сделав небольшую добавку мощности на будущее.

Дополнительно нужно посмотреть, выдержит ли проводка конкретное значение нагрузки.

Качественный автомат стоит покупать в специализированном магазине, определив его мощность и модель с использованием специальной таблицы или схемы. Выбирая автомат, нужно учитывать свои реальные потребности и тогда он будет действительно хорошим.

Главное, правильно определить мощность всех электрических приборов в доме. Это легко можно сделать, если посмотреть на корпус того или другого прибора, где прописаны буквально все технические характеристики. Учитывая все нюансы выбора, можно найти и купить автомат для своего дома, который будет выдерживать нагрузку используемых электрических приборов.

Провести нужные расчеты очень просто, поэтому с такой легкой задачей просто нереально не справиться, что уже доказали многие пользователи, подбирая данную вещь для дома впервые, без опыта.

Выбор автоматического выключателя по параметрам сети, подключенной нагрузке (мощности), по току, по сечению провода. Конструктивные элементы и особенности эксплуатации автоматов.

Старая версия статьи здесь

Автоматические выключатели одновременно выполняют функции защиты и управления: защищают кабели, провода, электрические сети и потребителей от перегрузки и короткого замыкания (сверхтоков короткого замыкания), а также обеспечивают нормальный режим протекания электротока в цепи и осуществляют управление участками электроцепей.

Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные.

Автоматы имеют защитные (спусковые) устройства двух типов: тепловое реле с выдержкой времени для защиты от перегрузки и электромагнитное реле для защиты от короткого замыкания.

Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляющее устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.

 


Только правильно выбранный автоматический выключатель сможет защитить Вас и сработает в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Неверный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.

Не рекомендуется применять «автомат» с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели с завышенным номинальным током срабатывания. Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки и потребителей, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель также должен отключить напряжение при коротком замыкании.

Характеристики срабатывания (отключения) и эксплуатации установлены в европейских стандартах на автоматические выключатели: DIN VDE 0641 часть 11/8.92, EN 60 898, IEC 898 (DIN – Немецкий промышленный стандарт, VDE – Технические правила Общества немецких электриков, EN – Европейский стандарт, IEC – Международная электротехническая комиссия) и в российском стандарте ГОСТ Р 50345-99.

Согласно данным стандартам защитные устройства могут быть трех характеристик срабатывания:

    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания B рекомендуется применять преимущественно для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (как правило, цепи освещения и розеток)
    • Автоматический выключатель с характеристикой срабатывания C рекомендуется применять  для защиты оборудования, кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения и розеток), а также для защиты цепей с потребителями, обладающими большим пусковым током (группы ламп, электродвигатели и т.д.)
    • Автоматические выключатели с характеристикой срабатывания D преимущественно применяются для защиты кабелей и цепей с потребителями с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.)

Стоит отметить, что подавляющее большинство автоматов на российском рынке предлагается с характеристикой С, с характеристикой B продаются как правило автоматы на малые токи, остальные поставляются в основном под заказ.

 


Согласно стандарту DIN VDE 0100 часть 430/11.91 и его приложений (для устройств защиты кабелей и электрических цепей от перегрузки), защита от чрезмерного нагрева (тепловая защита) в случае перегрузки обеспечивается, если выполняются следующие условия:

    • Потребляемый ток цепи должен быть меньше или равным номинальному току автоматического выключателя, который в свою очередь должен быть не больше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (Ib<=In<=Iz)
    • Номинальный ток срабатывания автоматического выключателя (для защиты от перегрузки по току) должен быть примерно в 1,5 раза меньше, чем максимально допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля (In<=1,45*Iz)

где Ib – потребляемый ток цепи, нагрузка
Iz – допустимая нагрузка электрической цепи или кабеля
In – номинальный или заданный ток устройств защиты от чрезмерного тока

Определить максимальный ток, который выдерживает проводка можно с помощью программы по выбору сечения провода по нагреву и потерям напряжения или по таблицам ПУЭ (Правил устройства электроустановок).

 

 
Характеристики срабатывания автоматических выключателей B и C согласно DIN VDE 0641 и D согласно IEC 947-2

 

Параметры срабатывания линейных защитных автоматов согласно DIN VDE 0641 и IEC 60 898

 

 Характеристика срабатывания  Тепловое реле  Электромагнитное реле
 Малый испытательный ток  Большой испытательный ток  Время срабатывания  Удерживание  Срабатывание Время срабатывания
 B  1,13*In    > 1час  3*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    5*In < 0,1 с
 C  1,13*In    > 1час  5*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    10*In < 0,1 с
 D  1,13*In    > 1час  10*In   > 0,1 с
   1,45*In  < 1час    20*In < 0,1 с

 

То есть при перегрузке до 13% номинального тока, автоматический выключатель должен отключиться не ранее, чем через час (т.е. выдерживать перегрузку 13% минимум в течение часа), а при перегрузке до 45%, тепловое реле должно отключить «автомат» в течение часа.

Трехкратную перегрузку автоматический выключатель с характеристикой B должен как минимум выдерживать 0,1 секунду, а при пятикратной перегрузке встроенное электромагнитное реле должно отключить автоматический выключатель менее чем за 0,1 секунду.

Из всего этого видно, что номинальный ток выбранного Вами автоматического выключателя, как минимум, не должен превышать допустимых токовых нагрузок для Вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартир проводка выполнена из алюминия сечением 2.5 мм2, а такой провод выдерживает максимум 24А. В этом случае единственным разумным решением будет не включать одновременно, например, микроволновую печь и электрочайник или стиральную машину, а не заменять автомат 16А на 25А. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение — защищать Вашу сеть от перегрузок.

Аналогичным образом подбирается и номинальный ток для дифференциального автомата (так как он объединяет в себе УЗО и автоматический выключатель) — выбор дифференциального автоматического выключателя.

При использовании в цепи постоянного тока характеристики срабатывания теплового расцепителя остаются теми же, что и в сетях переменного напряжения. А характеристики максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя изменятся.

Значения максимального испытательного тока электромагнитного расцепителя.

 

 

 

Характеристика выключения

B

C

D

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

DC (постоянный ток)

АС/50 Гц (переменный ток)

Минимальный испытательный ток

3,0*In

3,0*In

5*In

5*In

10*In

Максимальный испытательный ток

5,0*In

7,5*In

10*In

15*In

20*In


Допустимая нагрузка на автоматические выключатели
, установленные в ряд один за другим

Поправочный коэффициент (K) в случае взаимного теплового влияния автоматических выключателей, установленных рядом друг с другом, при расчетной нагрузке.

 Число автоматических выключателей  Коэффициент К
 1  1
 2…3  0,95
 4…5  0,9
 ≥6  0,85


Влияние окружающей температуры на тепловое срабатывание автоматического выключателя (приведенные в столбце 30°С токи соответствуют номинальным токам автоматического выключателя, так как при этой температуре задается режим срабатывания). В таблице приведены уточненные значения расчетного тока в зависимости от окружающей температуры.

 

In (А) 30°С 35°С 40°С 45°С 50°С 55°С 60°С
0,5 0,5 0,47 0,45 0,4 0,38
1 1 0,95 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
2 2 1,9 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3
3 3 2,8 2,5 2,4 2,3 2,1 1,9
4 4 3,7 3,5 3,3 3 2,8 2,5
6 6 5,6 5,3 5 4,6 4,2 3,8
10 10 9,4 8,8 8 7,5 7 6,4
16 16 15 14 13 12 11 10
20 20 18,5 17,5 16,5 15 14 13
25 25 23,5 22 20,5 19 17,5 16
32 32 30 28 26 24 22 20
40 40 37,5 35 33 30 28 25
50 50 47 44 41 38 335 32
63 63 59 55 51 48 44 40

 

См. каталог:
Модульные устройства коммутации и управления HAGER
Автоматические выключатели, УЗО и дифф. автоматы Hager
Линейные защитные автоматы — для защиты кабелей и проводов
Автоматические выключатели Hager HMF на токи 80-125А
Автоматические выключатели SASSIN
Автоматы дифференциальные SASSIN серии C45L, C45N

Статьи по теме:

Выбор устройства защитного отключения (УЗО)
Выбор дифференциального автомата
Проведение электромонтажных работ


Внимание! При полном или частичном копировании материалов данной статьи или другой информации с сайта www.electromirbel.ru, обязательно наличиеактивной ссылки, ведущей на главную страницу www.electromirbel.ru или на страницу с копируемым материалом. Гиперссылка не должна быть запрещена к индексации поисковыми системами (например, с помощью тегов noindex, nofollow и т.д.)!!!


© ООО «Электромир», 2010.

Как найти автоматический выключатель подходящего размера? CB Calculator

Как рассчитать размер автоматического выключателя? Калькулятор размера выключателя с решенными примерами

Согласно NEC (Национальный электротехнический кодекс), IEC (Международная электротехническая комиссия) и IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике), автоматический выключатель надлежащего размера является обязательным для всех электрические цепи, то есть проводка в жилых помещениях, а также промышленные или коммерческие установки для предотвращения поражения электрическим током, опасного пожара и защиты подключенного электрического оборудования и приборов.

Для максимальной безопасности и надежной работы электрических машин рекомендуется использовать автоматический выключатель правильного и подходящего размера в соответствии с током, протекающим через него. Если мы не используем автоматический выключатель правильного размера.

В случае использования автоматического выключателя другого (большего или меньшего) размера вместо автоматического выключателя правильного размера, цепь, кабели и провода, даже подключенное устройство, могут нагреться, а в случае короткого замыкания оно может начать дымиться и гореть. Вот почему для бесперебойной работы необходим автоматический выключатель правильного размера.

В этом посте мы покажем, как выбрать автоматический выключатель правильного размера для монтажа и проектирования электропроводки с учетом соответствующего уровня напряжения, потребляемой мощности и разницы в% к нагрузке цепи и допустимой нагрузке по току выключателя.

Что такое автоматический выключатель?

A Автоматический выключатель (CB) — это устройство управления и защиты, которое:

  • Управляет (замыкает или размыкает) цепь вручную или с помощью дистанционного управления в нормальных и аварийных условиях.
  • Автоматическое размыкание цепи при возникновении неисправности (например, перегрузка по току, короткое замыкание и т. Д.).

Автоматический выключатель используется для механизма переключения и защиты системы

Автоматический выключатель — это переключающее, а также защитное устройство, используемое для включения / выключения цепи, а также предотвращения поражения электрическим током. Для точной работы и защиты используются даже сложные конструкции с автоматическими выключателями, такими как предохранители, реле, переключатели, заземление и т. Д.

Как работает автоматический выключатель?

В нормальных условиях, когда номинальный ток цепи ниже, чем номинальный ток автоматического выключателя, работа цепи нормальная, и ее можно изменить вручную. В случае неисправности или короткого замыкания, когда значение тока превышает ток автоматического выключателя, он автоматически сработает, т. Е. Отключит цепь от основного источника питания.

Например, автоматический выключатель на 30 ампер сработает при 30 ампер независимо от того, постоянная или прерывистая нагрузка.Вот почему мы должны выбрать номинал тока для автоматического выключателя на 20-25% больше, чем ток, протекающий в кабелях и проводах к подключенному устройству.

Если мы используем автоматический выключатель на 100 А для цепи 30 А, он не защитит схему от токов короткого замыкания и может сжечь и повредить устройство, поскольку ток более 30 ампер не отключит автоматический выключатель. Короче говоря, мы должны использовать автоматический выключатель правильного размера в соответствии с устройством, то есть ток выключателя не должен быть ни ниже, ни выше, а должен составлять 125% от тока цепи.

Связанные сообщения:

Калькулятор размера автоматического выключателя

Следующий калькулятор размеров автоматического выключателя покажет разницу в% к нагрузке, уровень напряжения в разных странах и точный размер выключателя в амперах.

Связанные калькуляторы:

Расчет размера автоматического выключателя для однофазного питания

Определение подходящего размера автоматического выключателя для однофазного питания зависит от множества факторов, таких как тип нагрузки, материал кабеля, температура окружающей среды и т. Д.

Общее практическое правило состоит в том, что размер автоматического выключателя должен составлять 125% допустимой нагрузки кабеля и провода или цепи, которая должна быть защищена автоматическим выключателем. Давайте посмотрим на следующие решенные примеры:

Пример 1:

Предположим, провод 12 калибра используется для цепи освещения 20 ампер с однофазным питанием 120 В. Какой автоматический выключатель лучше всего подходит для этой цепи на 20 А?

Решение:

Ток цепи: 12A

Размер автоматического выключателя:?

Размер выключателя должен составлять 125% тока цепи.

= 125% x 20A

= 1,25 x 20A

Размер автоматического выключателя = 25A

Пример 2:

Какой размер автоматического выключателя подходит для 2000 Вт, однофазного источника питания 120 В?

Решение:

  • Нагрузка: 2000 Вт
  • Напряжение: 120 В (однофазное)

Ток цепи:

Согласно закону Ома

  • I = P / V
  • I = 2000 Вт / 120 В
  • I = 16.66 A.

Размер автоматического выключателя:

Просто умножьте 1,2 или 1,25 на ток нагрузки.

1,2 x 16,66 A

Размер автоматического выключателя = 20 A

Пример 3:

Какой размер автоматического выключателя подходит для однофазной цепи нагрузки 230 В, 1840 кВт?

Решение:

  • Ток = мощность / напряжение
  • I = 1840 Вт / 230 В
  • I = 8 A

Минимальный номинальный ток автоматического выключателя должен быть 8 А.

Рекомендуемый размер автоматического выключателя должен быть

= 8A x 1,25

= 10

Расчет размера автоматического выключателя для трехфазного источника питания

Чтобы определить размер автоматического выключателя для трехфазного напряжения питания, мы должны знать точный вид нагрузки, так как на ток нагрузки влияет множество факторов. Другими словами, одно и то же правило не будет применяться к различным типам нагрузок, то есть к легкой, двигательной, индуктивной или емкостной нагрузке, поскольку двигатель изначально потребляет очень большой ток во время процесса запуска, а также влияет на коэффициент мощности.Для использования в жилых помещениях мы можем использовать ту же формулу, что и выше для однофазной сети, взяв √3 (1,732) из-за формулы трехфазной мощности.

Полезно знать: для той же нагрузки размер выключателя в трех фазах меньше номинала выключателя, используемого в однофазных цепях переменного тока.

Давайте подберем автоматический выключатель правильного размера для трехфазных цепей следующим образом.

Пример 1: Автоматический выключатель какого размера необходим для трехфазной нагрузки 480 В мощностью 6,5 кВт?

Решение:

Трехфазное питание: P = V x I x √3

Ток: P / V x √3

  • I = 6.5 кВт / (480 В x 1,732)… (√3 = 1,732)
  • I = 6,5 кВт / 831,36
  • I = 7,82 A

Рекомендуемый размер автоматического выключателя:

1,25 x 7,82 A = 9,77 A

Следующий ближайший стандарт выключателя — 10A .

Пример 2: Найти автоматический выключатель подходящего размера для трехфазной нагрузки 415 В, 17 кВт?

Решение:

  • Ток = Мощность / (Напряжение x √3)
  • I = 17000 Вт / (415 В x 1.732)
  • I = 23,65 A

Рекомендуемый размер автоматического выключателя: 1,25 x 23,65 A = 29,5 A . Следующее ближайшее значение — 30A .

Расчет размера автоматического выключателя для длительной и неконфликтной нагрузки

Поскольку автоматические выключатели (CB) и устройства защиты от перегрузки по току (OCPD) рассчитаны на 100% номинальный ток, то есть автоматический выключатель 30A может безопасно выдерживать ток 30A, но NEC предлагает 80% в качестве безопасного предела тока по сравнению с номинальным током выключателей.Это связано с тем, что все нагрузки не одинаковы, то есть некоторые нагрузки являются одновременными (непрерывными), а другие — неодновременными (прерывистыми).

В случае спорных нагрузок в течение трех и более часов ток нагрузки не должен превышать 80% номинального тока автоматического выключателя и OCPD.

80% автоматического выключателя на 30 А составляет 24 А. Таким образом, цепь на 30 А можно безопасно использовать для цепи на 24 А.

Другими словами, для цепи нагрузки 24 А соответствующий размер выключателя будет:

24 А / 0.8 = 30А.

Пример 1: Размер выключателя для неконфликтной нагрузки 30 А

  • Точный 100% номинал для автоматического выключателя 30 А может использоваться для прерывистой нагрузки 30 А.

Пример 2: Размер CB для конфликтной нагрузки 28A

  • В случае непрерывной нагрузки применяется коэффициент 125%.
  • 1,25 x 28 A = 35A

Пример 3: Размер CB для неконфликтной нагрузки 30A и конфликтной нагрузки 28A

  • = 125% непрерывной нагрузки + 100% прерывистой нагрузки
  • = (1 .25 x 28A) + (30A)
  • = 75A

Связанное сообщение: Разница между реле и автоматическим выключателем

Полезно знать:
  • Слишком большой выключатель, используемый для защиты, может повредить воду обогреватель или другая подключенная техника даже приводит к возгоранию из-за перегрева.
  • Выключатель меньшего размера или такой же номинал с выключателем тока нагрузки может отключать и сбрасывать цепь снова и снова. Используйте прерыватель правильного размера.
  • Однофазный автоматический выключатель нельзя использовать для трех уровней напряжения питания.
  • 3-полюсный автоматический выключатель может использоваться в 3-фазной системе с 2 или 3 полюсами.
  • Трехполюсный автоматический выключатель может использоваться только в однофазной системе и только в том случае, если это обозначено маркировкой или указано в руководстве пользователя.
  • 30A прерыватель и провод 10 калибра можно использовать с питанием 240 В переменного тока.
  • Выключатель не может быть больше, чем допустимая нагрузка на провод, за исключением некоторых нагрузок, например, большего количества нагрузок.

Кроме того, автоматический выключатель, рассчитанный на:

  • 120 В, можно использовать только для 120 В.
  • 240 В можно использовать для 120 В, 240 В, но не для 277 В (коммерческие приложения)
  • 120–277 можно использовать для 120, 240 и 277 В.
  • 120 В нельзя использовать в цепи 240 В и наоборот.
  • 15A, 120V нельзя использовать в цепи 20A, 120V.

Связанное сообщение: Как узнать номинальное напряжение и силу тока переключателя, вилки, розетки и розетки

Размер автоматического выключателя,% и диаграммы ампер

Максимальный безопасный предел тока составляет 80% от номинального размера выключателя, за исключением некоторых моторы.Имейте в виду, что размер выключателя не должен увеличивать максимальную номинальную силу тока кабеля и провода. Ниже приведена диаграмма, показывающая% от максимального номинального тока номинала выключателя для различных типов токов нагрузки.

18
Тип нагрузки Максимальный размер автоматического выключателя,% тока
Резистивные нагрузки, тепло, плиты, тостеры, водонагреватель и т. Д. 125%
Освещение нагрузки %
430-152 Двигатели с герметичным уплотнением *, кондиционеры и тепловые насосы 175%
Сварщики 200%
Выключатели MCP для двигателей 125% или более крупного размера

* Двигатели, кроме герметичных 00-250% NEC

На следующих двух диаграммах показаны подходящие размеры автоматического выключателя с калибром проводов и различным уровнем напряжения.

Похожие сообщения:

Определение размера автоматического выключателя | EC&M

Благодарим вас за посещение одной из наших самых популярных классических статей. Если вы хотите получить обновленную информацию по этой теме, ознакомьтесь с недавно опубликованной статьей «
Размер устройства защиты от перегрузки по току ».

Один из наиболее часто задаваемых вопросов: «Как выбрать автоматический выключатель?» Часто неправильно понимаемый факт об автоматических выключателях (CB) связан с процентом нагрузки, разрешенной NEC и конструкцией выключателя, и почему они могут отличаться.Давайте исследуем оба аспекта.

CB Дизайн

Автоматический выключатель спроектирован и рассчитан на то, чтобы выдерживать 100% номинального тока в течение неопределенного периода времени в стандартных условиях испытаний. Эти условия, согласно UL 489, стандарту безопасности лабораторий Underwriters для автоматических выключателей в литом корпусе и корпусов автоматических выключателей, включают установку выключателя на открытом воздухе (т. Е. Без корпуса), где температура окружающей среды поддерживается на уровне 40 [градусов] C ( приблизительно 104 [градусов] F). В этих условиях выключатели в литом корпусе не должны срабатывать при номинальном токе.

Тем не менее, выключатель чаще всего применяется в оборудовании на 80% от его номинального тока в соответствии с NEC Sec. 384-16 (с). Если вы понимаете, почему существует это требование, вы сможете правильно применять CB.

CB Характеристические кривые срабатывания

Кривые срабатывания выключателя

показывают, сколько времени требуется для срабатывания определенных выключателей в зависимости от уровня тока. На рис. 1 представлена ​​типичная кривая для термомагнитного выключателя. Изогнутая часть вверху показывает время, необходимое выключателю для отключения при перегрузке.Состояние перегрузки вызовет накопление тепла вокруг пути тока, внутри выключателя, а также вдоль силовых проводов. Это тепло, которое генерируется током, на самом деле вызывает отключение выключателя в этой области, а не просто величина тока. Считается, что эта часть кривой имеет обратнозависимую временную характеристику, что означает, что выключатель сработает за меньшее время при более высоких уровнях протекания тока.

Поскольку путь прохождения тока (включая как выключатель, так и проводник) реагирует на тепло, общая рабочая температура оборудования становится фактором при выборе выключателя в корпусе.

Другие факторы, которые могут повлиять на рабочую температуру этого оборудования, включают:

  • Размер и расположение корпуса;
  • В одном корпусе размещено более одного токонесущего устройства;
  • Уровень тока, который несет каждое устройство; и
  • Условия окружающей среды в зоне установки оборудования.

Следовательно, простая разработка автоматического выключателя на 100% номинального тока решает лишь часть проблемы.Оборудование должно быть в состоянии безопасно выдерживать тепло, выделяемое всеми источниками, без превышения температурных пределов, установленных в стандарте испытаний продукции. Оба эти фактора учитываются правилами калибровки, установленными NEC.

1996 NEC

NEC 1996 года признает, что на устройства защиты от сверхтоков будет влиять тепло в системе. Таким образом, он определяет концепцию непрерывных нагрузок и правило 80%, чтобы попытаться компенсировать влияние тепла в системе при определении размеров выключателя.

Непрерывные нагрузки. Чтобы лучше понять аспекты определения размеров CB, вы должны сначала четко понять концепцию непрерывных нагрузок. В ст. 100, NEC определяет непрерывную нагрузку как «нагрузку, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более». Вам очень важно понимать, что это нагрузка при максимальном токе без перебоев в течение как минимум трех часов. Офисное освещение обычно соответствует этому критерию.

Правила определения размеров NEC. Разд. 210-22 (c), 220-3 (a), 220-10 (b) и 384-16 (c) все относятся к правилам определения размеров для устройств защиты от сверхтоков (OCPD).Первые три указывают одно и то же требование:

Размер OCPD = 100% прерывистой нагрузки + 125% продолжительной нагрузки.

сек. 384-16 (c) имеет то же требование, за исключением того, что оно указано в терминах загрузки OCPD. Это правило гласит, что OCPD может быть загружен только до 80% от своего номинала для непрерывных нагрузок. Помните, что 80% — это величина, обратная 125% (0,80 = 1 [деленное на] 1,25), и поэтому правила действительно идентичны по своим конечным требованиям.

Внимательно прочтите правило; 125% -ный размер OCPD (или 80% -ная нагрузка) применим только тогда, когда задействованы постоянные нагрузки.CB и другие OCPD могут быть рассчитаны на 100% от их номинала для приложений с непостоянной нагрузкой.

устройства со 100% рейтингом. NEC действительно распознает полные сборки (включая OCPD), которые указаны для работы на 100% от их номинальных значений для продолжительных нагрузок. Это означает, что оборудование прошло дополнительные испытания, чтобы убедиться, что оно может выдерживать дополнительный нагрев, связанный с этим уровнем эксплуатации.

Автоматический выключатель со 100% номинальными характеристиками и оборудование конечного использования были испытаны для подтверждения того, что дополнительное тепло, выделяемое в условиях 100% непрерывной нагрузки, безопасно рассеивается.Другие спецификации оборудования также обусловлены необходимостью рассеивания тепла, связанного с уровнем нагрева, достигнутым во время 100% номинальных испытаний. В случаях, когда температура на клеммах проводки выключателя превышает 50 [градусов] C во время 100% номинального испытания, UL 489 требует использования изолированного провода 90 [градусов] C (рассчитанного на допустимую нагрузку 75 [градусов] C) с этими выключателями, и CB должен быть отмечен производителем как таковой. UL 489 также определяет минимальный размер корпуса и требования к вентиляции, если это необходимо для отвода тепла.CB, успешно прошедший эти дополнительные испытания, все еще не включен в список для применения со 100% -ным рейтингом для непрерывной нагрузки, если он не отмечен как таковой производителем.

Таким образом, ЦБ имеет либо стандартный рейтинг (80%), либо 100% рейтинг. Стандартный рейтинг зависит от правил NEC, которые мы только что обсудили. Автоматические выключатели со 100% -ным номиналом разрешается непрерывно нагружать с полным номиналом до тех пор, пока сборка указана в списке и проводники подключены должным образом.

Примеры размеров CB

Ниже приведены примеры правил определения размеров.

Пример 1: 50 А непрерывная нагрузка и 125 А прерывистая нагрузка.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 125 A) + (1,25 x 50 A) = 187,5 A

Следовательно, требуется OCPD на 200 А. Если выбран автоматический выключатель со 100% -ным номиналом, допустимым является номинал 175А (125А + 50А).

Пример 2: Непрерывная нагрузка 300 А.

Допускается устройство на 300 А; устройство со 100% номиналом не требуется, поскольку нагрузка непостоянна.

Пример 3: 200A непрерывная нагрузка.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 0A) + (1,25 x 200A) = 250A

Следовательно, необходимо устройство на 250А. Если выбран автоматический выключатель со 100% -ным номиналом, допускается номинальный ток 200 А.

Пример 4: 16 А непрерывно и 30 А прерывисто.

OCPD = 100% прерывистая нагрузка + 125% продолжительная нагрузка = (1,00 x 30A) + (1,25 x 16A) = 50A

Следовательно, можно выбрать устройство на 50 А.Хотя устройства со 100% -ным номиналом обычно недоступны для таких небольших размеров, допустимый номинал все равно будет 50 А (16 А + 30 А = 46 А; округлено до 50 А).

Джим Поли — менеджер по отраслевым стандартам, а Сэнди Янг — специалист по продукции для автоматических выключателей в Square D Co., Лексингтон, штат Кентукки, и в Сидар-Рапидс, штат Айова, соответственно.

Калькулятор размеров кабеля и автоматического выключателя

Автоматический выключатель и размер кабеля

Несколько стандартов, таких как BS 7671 или Национальный электротехнический кодекс (NEC), определяют «допустимую нагрузку» для различных материалов.Очевидно, что Ampacity — это максимальный ток, который проводник определенного размера может выдерживать при определенных условиях без превышения определенной рабочей температуры — термопласт (70 ° C) или термореактивный (90 ° C). Пропускная способность также известна как пропускная способность по току.

При превышении допустимой нагрузки рабочая температура поднимается выше 70 ° C (максимальная температура, которую может выдержать термопластическая изоляция, например ПВХ) или 90 ° C (максимальная температура, которую может выдержать термореактивная изоляция, например, сшитый полиэтилен), в результате чего изоляция деформируется. .В этом случае автоматический выключатель должен выполнять свою роль для отключения цепи от тока до того, как какая-либо изоляция начнет искажаться или плавиться. Следовательно, автоматический выключатель должен выбираться с номинальной отключающей способностью ниже «допустимой нагрузки» кабеля, который он защищает. Это называется тепловой защитой или защитой от перегрузки. При выборе автоматического выключателя необходимо также учитывать другие факторы, такие как время задержки отключения для защиты от пускового тока / перегрузки и защиты от короткого замыкания.

Если используется смесь термопластической и термореактивной изоляции, обычно слой изоляции ближе к проводнику может быть определяющей рабочей температурой для кабеля. Например, допустимая токовая нагрузка кабеля из сшитого полиэтилена / ПВХ должна эффективно относиться к рабочей температуре при 90 ° C (термоотверждающийся), поскольку внутренний слой, который плавится первым, представляет собой термореактивную изоляцию (сшитый полиэтилен). Однако фактическая максимальная рабочая температура кабелей варьируется в зависимости от модели и производителя и должна быть указана в технических характеристиках продукта.

В этом калькуляторе сделаны следующие допущения для отражения наиболее распространенных конфигураций, применяемых в отрасли. Для других конфигураций обратитесь к стандартам для использования другого номинала мощности.

  1. Материал кабеля = медь

  2. Метод установки = кабелепровод или кабельный канал

  3. Термореактивная или термопластическая изоляция

  4. Температура окружающей среды = 30 ° C

Основываясь на приведенных выше предположениях, набор обычно используемых размеров кабелей и соответствующих им размеров автоматических выключателей (номинальная отключающая способность) можно обобщить в таблице ниже:

Выбор автоматических выключателей (в амперах) зависит от выбора кабеля, который, в свою очередь, зависит от номинального тока полной нагрузки подключенной нагрузки.Чаще всего ток полной нагрузки определяется исходя из номинальной мощности оборудования, а общий ток в цепи должен быть суммой мощности всего оборудования, подключенного к цепи.

Это значение тока затем корректируется с учетом желаемого коэффициента безопасности и затем сопоставляется с ближайшим большим значением автоматического выключателя и соответствующего сечения кабеля из приведенной выше таблицы.

Пример

Дано:

Мощность = 20 кВт

Напряжение = 400 В

Фаза = 3 фазы

Коэффициент мощности = 0.85

Решение:

Ток = 20 кВт / 1,732 / 400 / 0,85 = 33,96 А

мин. Размер выключателя = 33,96 x 1,2 (коэффициент безопасности) = 41 A

Тип изоляции (рабочая температура проводника) = ПВХ (70 ° C)

Выбранный размер выключателя = 60 А (наиболее близкое соответствие)

Выбранный размер кабеля = 4 x 1C 25 мм2 ПВХ + 16 мм2 CPC

Кабель 4 x 1C (4 числа по 1 жиле) указан для трехфазной + нейтрали (TPN), а 2 x 1C — для однофазных цепей.Защитные проводники цепи (CPC) обычно могут иметь половину диаметра проводника, превышающего 25 мм2, и колпачки сечением 120 мм2 на проводник. Полное обозначение кабеля может быть, например,

4 x 1 жила 25 мм2 ПВХ / ПВХ КАБЕЛЬ + 16 мм2 CPC IN G.I. МАГАЗИН

Следует отметить, что другие факторы, такие как емкость и индуктивности, скин-эффект, падение напряжения и импедансы, должны приниматься во внимание, особенно при определении размеров кабелей с более высокой допустимой нагрузкой по току или на большие расстояния.

Чтобы оценить падение напряжения, перейдите в Калькулятор падения напряжения.

Загружаемая версия этого калькулятора размеров кабелей и автоматических выключателей в формате Excel доступна ниже. Напоминаем еще раз, что этот калькулятор основан на вышеупомянутых 4 предположениях / условиях.

Калькулятор кабелей и автоматических выключателей (Excel)

Определение номинала короткого замыкания автоматических выключателей

Для определения номинального тока короткого замыкания автоматического выключателя необходимо знать предполагаемый ток короткого замыкания на щитке.В следующем разделе представлен простой метод получения этой величины тока.

Трехфазные выключатели

Начнем с расчета предполагаемого тока от ближайшего трансформатора.

Ток повреждения на вторичной стороне трехфазного трансформатора:

I = \ frac {FLA * 100} {\% Z} Амперы

где,

FLA = Амперы полной нагрузки трансформатора = \ frac { Кажущаяся мощность (S_3 \ phi)} {\ sqrt3 * Line Voltage}

% Z = на единицу импеданса трансформатора

Усилители короткого замыкания, полученные этим методом, игнорируют импеданс источника.Если у вас есть такое сопротивление, используйте следующее уравнение.

I = \ frac {FLA * 100} {\% Z + \% Zsource} Ампер

Конечно, теперь вы будете точнее с результатом. Однако получить полное сопротивление источника нелегко. Эта информация обычно получается от обслуживающей вас утилиты. % Zsource включает полное сопротивление всей энергосистемы, рассчитанное до первичной обмотки указанного трансформатора.

Однофазный автоматический выключатель

Процедура определения номинала короткого замыкания однофазного автоматического выключателя в однофазной системе такая же, как и выше, за исключением модификации уравнения тока полной нагрузки ( 1-фазный трансформатор.)

FLA = \ frac {S_1 \ phi} {V_ {line}}

Рисунок 1: Расчет мощности короткого замыкания однофазного выключателя

Коэффициент X / R

При выборе автоматического выключателя будьте осторожны выбор автоматических выключателей, номинальные значения которых будут минимальными, т. е. токи короткого замыкания составляют 80 — 100% от номинального значения выключателя. В цепях с отношением X / R более 15 (т. Е. В высокоиндуктивных цепях) величина предполагаемого тока короткого замыкания может быть больше расчетного тока.

Почему? Что ж, в системах переменного тока токи короткого замыкания имеют асимметричную форму волны.Асимметрия (из-за смещения постоянного тока) постепенно сужается, становясь симметричной. См. Рисунок ниже. Скорость затухания асимметрии зависит от отношения X / R в цепи. Чем выше отношение X / R в цепи, тем выше величина тока короткого замыкания, которую должен выдержать автоматический выключатель.

Рисунок 2: Величина тока короткого замыкания после сбоя

Итак, предполагая, что вы не обращаете внимания на X / R системы в точке, где вы устанавливаете автоматический выключатель, и что высокая величина тока будет сохраняться в течение некоторого времени, разумно выбирайте автоматические выключатели таким образом, чтобы расчетные токи короткого замыкания были только на 80% (или меньше), чем их номинальный ток короткого замыкания.

Размер выключателя см. В Национальных правилах по эксплуатации электрооборудования.

Пожалуйста, поддержите этот блог, поделившись статьей

Как рассчитать нагрузку на субпанель

Определение безопасной полной электрической нагрузки для субпанели требует нескольких расчетов. Нагрузка схемы — это общая нагрузка, которую вы будете прикладывать к субпанели. Вам необходимо знать квадратные метры площади, в которую вы подаете электроэнергию, а также тип электрических устройств и приборов, которые будут обслуживаться вспомогательной панелью.Расчет нагрузки для определения размеров субпанели также поможет вам найти правильную силу тока для автоматического выключателя субпанели и определить размер кабеля для фидерного кабеля, подающего питание на субпанель.

Расчет нагрузки NEC

Все расчеты субпанели, выключателя и фидера должны производиться в соответствии с местными электротехническими нормами. Большинство кодексов соответствуют Национальным электротехническим нормам и правилам (NEC) и используют «Длинную форму» NEC для расчета нагрузки. По сути, это форма, которая помогает вам подсчитать мощность или потребление электроэнергии устройствами и приборами в зоне, обслуживаемой вспомогательной панелью.Как только вы найдете общую мощность, вы разделите ее на 240 (вольт), чтобы найти минимальную силу тока, необходимую для дополнительной панели, ее выключателя и кабеля питания.

Зона покрытия подпанели

Первый расчет нагрузки включает сложение общей площади той части вашего дома (или другого здания), на которую субпанель будет подавать электроэнергию. Это простой способ определить нагрузку цепей общего освещения и розеток для данной местности. Измерьте длину и ширину каждой комнаты и умножьте их, чтобы найти квадратные метры комнаты.Сложите квадратные метры всех комнат, чтобы найти общую площадь в квадратных метрах. Умножьте общую площадь в квадратных футах на 3 (ватты), чтобы завершить расчет.

Мощность устройства

Расчет нагрузки на бытовую технику зависит от типа помещений, в которые вы подаете электроэнергию. Например, если субпанель будет обеспечивать реконструированную кухню, вам нужно будет учесть как минимум две небольшие цепи бытовой техники по 1500 Вт каждая. Другая категория приборов — это приборы, «закрепленные на месте», такие как посудомоечная машина, водонагреватель, диспенсер для пищевых продуктов или вентилятор на чердаке.

Мощность для больших приборов, таких как плиты, сушилки для одежды, электрические обогреватели или кондиционеры, обычно рассчитывается при минимальной указанной мощности (например, 5000 Вт для сушилки) или на паспортной табличке прибора, в зависимости от того, что больше.

После суммирования мощности всех устройств умножьте на 1, если фиксированных устройств меньше четырех; умножьте на 0,75, если есть четыре или более приборов. Сюда не входят электрические цепи для небольших бытовых приборов, которые представляют собой розетки для питания электрических цепей для подключения переносных устройств.

Наконец, вам, возможно, придется добавить 25 процентов максимальной нагрузки двигателя к общей мощности (за некоторыми исключениями). Это дополнительная мощность, необходимая для увеличения нагрузки на большие двигатели при запуске.

Расчет мощности субпанели

Чтобы рассчитать требуемую номинальную мощность, необходимую для питания вспомогательной панели, умножьте общую мощность (из расчета площади в квадратных футах и ​​прибора) на 1,25, чтобы получить скорректированную нагрузку . Эта регулировка безопасности требуется Национальным электротехническим кодексом и обеспечивает буфер для падения напряжения в цепи фидера.Падение напряжения — это потеря напряжения, которая возникает, когда электричество проходит по длинным отрезкам провода или кабеля.

Размер автоматического выключателя субпанельного типа

Цепь, которая питает субпанель, должна быть защищена автоматическим выключателем соответствующего размера, чтобы предотвратить перегрев питающей проводки. Чтобы рассчитать размер автоматического выключателя, просто разделите отрегулированную мощность на 240 вольт, чтобы найти номинальную силу тока, необходимую для вашей вспомогательной панели. Часто результатом является нестандартный размер автоматического выключателя.и вы можете просто округлить до следующего большего размера прерывателя. Например, если расчет нагрузки составляет 48 ампер, вы должны использовать прерыватель на 50 ампер для защиты цепи. Фидерные цепи, питающие субпанели, имеют напряжение 240 В и требуют двухполюсного автоматического выключателя.

Размеры проводки субпанели

Проводка, питающая субпанель, должна соответствовать или превышать номинальный размер автоматического выключателя, а не расчетную нагрузку субпанели. Это означает, что если автоматический выключатель рассчитан на 50 ампер, кабельная проводка фидера должна быть рассчитана на 50 ампер или более.Однако, если для подачи требуется большое расстояние, следует использовать провод следующего большего размера, чтобы учесть падение напряжения. Определите размер проводки, используя таблицу размеров проводки, в которой перечислены типы проводов и сечения проводов в зависимости от области применения. Используйте диаграмму только для первоначальной оценки. Опять же, вся конструкция системы должна соответствовать местным электротехническим нормам и правилам.

Пошаговое руководство по выбору автоматического выключателя

При выборе автоматического выключателя следует учитывать несколько различных критериев, включая напряжение, частоту, отключающую способность, номинальный длительный ток, необычные условия эксплуатации и тестирование продукта.Эта статья даст пошаговый обзор выбора подходящего автоматического выключателя для вашего конкретного применения.

Номинальное напряжение

Общее номинальное напряжение рассчитывается на основе максимального напряжения, которое может быть приложено ко всем оконечным портам, типа распределения и того, как автоматический выключатель напрямую интегрирован в систему. Важно выбрать автоматический выключатель с достаточной допустимой нагрузкой для соответствия конечному применению.

Частота

Автоматические выключатели до 600 ампер могут применяться на частотах 50–120 Гц. Частоты выше 120 Гц приведут к снижению номинальных характеристик выключателя. Во время высокочастотных проектов вихревые токи и потери в стали вызывают больший нагрев компонентов теплового расцепителя, что требует снижения номинальных характеристик или специальной калибровки выключателя. Общая величина снижения мощности зависит от номинального тока, размера корпуса, а также от частоты тока.Общее практическое правило состоит в том, что чем выше номинальный ток в корпусе определенного размера, тем больше требуется снижение номинальных характеристик.

Все выключатели с более высоким номиналом свыше 600 ампер содержат биметаллические элементы с трансформаторным нагревом и подходят для работы в сети переменного тока с частотой не более 60 Гц. Для приложений с минимальной частотой переменного тока 50 Гц обычно доступна специальная калибровка. Полупроводниковые выключатели предварительно откалиброваны для приложений с частотой 50 или 60 Гц. Если вы делаете проект дизельного генератора, частота будет 50 Гц или 60 Гц. Лучше всего заранее проконсультироваться с подрядчиком по электротехнике, чтобы убедиться, что меры по калибровке приняты, прежде чем переходить к проекту с частотой 50 Гц.

Максимальная отключающая способность

Рейтинг отключения обычно принимается как наибольшая величина тока короткого замыкания, которую выключатель может отключить, не вызывая сбоя системы. Определение максимальной величины тока короткого замыкания, подаваемого системой, можно рассчитать в любой момент времени. Одно безошибочное правило, которое необходимо соблюдать при установке правильного автоматического выключателя, заключается в том, что отключающая способность выключателя должна быть равной или большей, чем величина тока короткого замыкания, которая может быть доставлена ​​в той точке системы, где включен выключатель.Несоблюдение правильного значения отключающей способности приведет к повреждению выключателя.

Постоянный ток

Что касается номинального продолжительного тока, автоматические выключатели в литом корпусе имеют номинал в амперах при определенной температуре окружающей среды. Этот номинальный ток представляет собой постоянный ток, который прерыватель будет проводить при температуре окружающей среды, при которой он был откалиброван. Общее практическое правило для производителей автоматических выключателей — калибровать свои стандартные выключатели на 104 ° F.

Номинальный ток для любого стандартного применения зависит исключительно от типа нагрузки и рабочего цикла. Номинальный ток регулируется Национальным электротехническим кодексом (NEC) и является основным источником информации о циклах нагрузки в подрядной электротехнической отрасли. Например, для осветительных и фидерных цепей обычно требуется автоматический выключатель, номинал которого соответствует допустимой нагрузке на проводник. Чтобы найти различные стандартные номинальные токи выключателя для проводов разного диаметра и допустимые нагрузки, обратитесь к таблице 210 NEC.24.

Нетипичные условия эксплуатации

При выборе автоматического выключателя очень важно учитывать местоположение конечного пользователя. Каждый выключатель индивидуален, и некоторые из них лучше подходят для более жестких условий эксплуатации. Ниже приведены несколько сценариев, которые следует учитывать при определении того, какой автоматический выключатель использовать:

Высокая температура окружающей среды: Если стандартные термомагнитные выключатели применяются при температурах, превышающих 104 ° F, выключатель должен быть снижен или откалиброван в соответствии с окружающей средой.В течение многих лет все выключатели были откалиброваны на 77 ° F, что означало, что все выключатели с температурой выше этой должны были быть снижены. Реально большинство вольеров было около 104 ° F; Для таких ситуаций использовался обычный специальный выключатель. В середине 1960-х годов промышленные стандарты были изменены, чтобы все стандартные выключатели были откалиброваны с учетом температуры 104 ° F.

Коррозия и влага: В средах с постоянной влажностью для гидромолотов рекомендуется специальная обработка влаги.Эта обработка помогает противостоять плесени и / или грибку, которые могут вызвать коррозию устройства. В условиях повышенной влажности лучшим решением является использование обогревателей в корпусе. Если возможно, выключатели следует удалять из коррозионных участков. Если это нецелесообразно, доступны специальные выключатели, устойчивые к коррозии.

Высокая вероятность удара: Если автоматический выключатель будет установлен в зоне с высокой вероятностью механического удара, необходимо установить специальное противоударное устройство.Противоударные устройства состоят из инерционного противовеса над центральной стойкой, который удерживает переключающую штангу в защелкивании в нормальных условиях удара. Этот груз должен быть установлен таким образом, чтобы он не препятствовал работе тепловых или магнитных расцепителей при сценариях перегрузки или короткого замыкания. Военно-морской флот США является крупнейшим конечным пользователем молотов с высокой ударопрочностью, которые требуются на всех боевых кораблях.

Высота: В районах, где высота превышает 6000 футов, автоматические выключатели должны быть снижены с учетом пропускной способности по току, напряжения и отключающей способности.На высоте более тонкий воздух не отводит тепло от токоведущих компонентов, а также от более плотного воздуха, находящегося на более низких высотах. Помимо перегрева, более разреженный воздух также предотвращает накопление диэлектрического заряда, достаточно быстрого, чтобы выдерживать те же уровни напряжения, которые возникают при нормальном атмосферном давлении. Проблемы с высотой также могут снизить номинальные характеристики большинства используемых генераторов и другого оборудования для выработки электроэнергии. Перед покупкой лучше всего поговорить со специалистом в области энергетики.

Положение покоя: По большей части выключатели могут быть установлены в любом положении, горизонтально или вертикально, без воздействия на механизмы отключения или отключающую способность.В районах с сильным ветром обязательно иметь выключатель в кожухе (большинство агрегатов поставляется закрытым) на поверхности, которая немного колеблется от ветра. Когда автоматический выключатель прикреплен к негибкой поверхности, существует вероятность разрыва цепи при воздействии сильного ветра.

Техническое обслуживание и тестирование

При выборе автоматического выключателя пользователь должен решить, покупать ли устройство, прошедшее испытания UL (Underwriters Laboratories), или нет.Для обеспечения общего качества рекомендуется приобретать автоматические выключатели, прошедшие испытания UL. Имейте в виду, что продукты, не прошедшие испытания UL, не гарантируют правильную калибровку выключателя. Все низковольтные автоматические выключатели в литом корпусе, внесенные в список UL, проходят испытания в соответствии со стандартом UL 489, который разделен на две категории: заводские испытания и полевые испытания.

Заводские испытания UL: Все стандартные автоматические выключатели в литом корпусе UL проходят обширные производственные и калибровочные испытания в соответствии со стандартом UL 489.Выключатели, сертифицированные UL, содержат откалиброванные системы с заводскими пломбами. Неповрежденная пломба гарантирует, что выключатель правильно откалиброван и не подвергался взлому, модификации и что продукт будет работать в соответствии со спецификациями UL. Если пломба сломана, гарантия UL аннулируется, как и любые другие гарантии.

Полевые испытания: Это нормально, что данные, полученные в полевых условиях, отличаются от опубликованной. Многие пользователи не понимают, являются ли полевые данные некорректными или опубликованная информация не синхронизирована с их конкретной моделью.Разница в данных заключается в том, что условия испытаний на заводе значительно различаются по сравнению с полевыми. Заводские испытания предназначены для получения стабильных результатов. Температура, высота, климат-контроль и использование испытательного оборудования, разработанного специально для тестируемого продукта, — все это влияет на результат. Публикация NEMA AB4-1996 — выдающееся руководство по испытаниям в полевых условиях. Руководство дает пользователю лучший вариант того, какие результаты являются нормальными для полевых испытаний. Некоторые выключатели поставляются со своими собственными инструкциями по тестированию.Если нет инструкций, обратитесь в надежную компанию по обслуживанию автоматических выключателей.

Техническое обслуживание: По большей части выключатели в литом корпусе имеют исключительную надежность, в основном благодаря тому, что блоки закрыты. Кожух сводит к минимуму воздействие грязи, влаги, плесени, пыли, других сред и несанкционированного доступа. Частью надлежащего технического обслуживания является обеспечение того, чтобы все клеммные соединения и расцепители были затянуты с надлежащим крутящим моментом, установленным производителем.Со временем эти соединения ослабнут, и их потребуется подтянуть. Автоматические выключатели также необходимо регулярно чистить. Неправильно очищенные проводники, неправильные проводники, используемые для клемм, и незакрепленные выводы — все это условия, которые могут вызвать чрезмерный нагрев и ослабление выключателя. Для выключателей с ручным управлением требуется только, чтобы их контакты были чистыми и чтобы рычаги работали свободно. Для автоматических выключателей, которые не используются на регулярной основе, требуется прерывистый запуск выключателя для обновления систем.

Как всегда, лучше проконсультироваться с сертифицированным электриком, чтобы точно определить, какой тип автоматического выключателя подходит для вашего генератора. Факторы, влияющие на безопасную и правильную работу электрогенератора и автоматического выключателя, варьируются от объекта к объекту, и только лицензированный профессионал может подобрать правильное оборудование.

Ссылка: Matulic, Darko. «Автоматические выключатели» стр. 171-173 Электроэнергетика на месте, 4-е издание .Бока-Ратон, Флорида: Ассоциация электрических генерирующих систем, 2006.

Пошаговое руководство »PAC Basics

Расчет размеров автоматического выключателя для выключателей среднего и высокого напряжения в основном включает два расчета симметричного тока: один для режима первого цикла, а другой — для режима отключения. В этом руководстве представлен пошаговый подход. Пример расчета предоставляется на каждом этапе для усиления обучения.

Не хотите выполнять расчет вручную?

Используйте вместо этого наш «Калькулятор размеров автоматического выключателя».

Расчет размеров автоматического выключателя: режим первого цикла

1. Используя сетевые импедансы ½ цикла, постройте диаграмму импеданса системы. См. Таблицу импеданса, представленную здесь.

Рисунок 1. Диаграмма сопротивления 1/2 цикла.

* Примечание. Значения, представленные в этом примере, чрезмерно упрощены. Вместо этого особое внимание уделяется процессу расчета.

2. Рассчитайте эквивалентное сопротивление Тевенина.

Рисунок 2. Неэквивалентная схема

В качестве альтернативы вы можете использовать эквивалентный импеданс, рассчитанный с использованием отдельных цепей X и R. Этот подход в целом консервативен.

3. Рассчитайте симметричный среднеквадратичный ток по следующей формуле.

, где V перед отказом — это межфазное напряжение точки повреждения, равное рабочему напряжению в реальных условиях эксплуатации.

* Примечание: решение для симметричного среднеквадратичного тока рассчитывается на основе фактического напряжения и омического значения импедансов.Для большего количества систем с двумя (2) или более уровнями напряжения используйте подход на единицу.

4. Рассчитайте отношение X / R точки разлома, используя отдельный процесс уменьшения X и R.

Рисунок 3. Раздельные сети X и R

5. Рассчитайте множительный коэффициент асимметричного пикового тока первого цикла по следующей формуле.

6. Рассчитайте асимметричный пиковый ток первого цикла, применив MF пик к ранее рассчитанному симметричному среднеквадратичному току.

7. Рассчитайте коэффициент умножения асимметричного среднеквадратичного тока первого цикла по следующей формуле.

8. Рассчитайте асимметричный среднеквадратичный ток первого цикла, применив MF действующее значение к ранее рассчитанному симметричному среднеквадратичному току.

Расчет размеров автоматического выключателя: режим прерывания

1. Рассчитайте множительный коэффициент отключающей нагрузки по следующей формуле.

2. Рассчитайте затухание при отсутствии переменного тока (NACD), используя отношение вклада тока короткого замыкания удаленных генераторов (при его наличии) к общему доступному замыканию.

В нашем примере удаленный вклад в неисправность исходит от сетевого источника. Используя общий метод анализа цепей, такой как теорема текущего деления и / или суперпозиции, можно легко вычислить удаленный вклад, равный

.

Исходя из этого, мы можем рассчитать коэффициент NACD.

3. Рассчитайте дистанционный множительный коэффициент, используя соотношение X / R в точке отказа и CPT, равное 2 циклам.

Отрегулируйте MF для автоматического выключателя с симметричным номиналом.

Проверить структуру номинальных характеристик автоматического выключателя. Для автоматических выключателей с полным номиналом используйте S = 1 . Для автоматических выключателей с симметричным номиналом используйте S-фактор, указанный на паспортной табличке. Если он недоступен, используйте S-фактор, указанный в C37.010-1979. Вы можете получить доступ к этой таблице здесь.

В нашем примере предполагается автоматический выключатель с симметричным номиналом. При CPT, равном 2 циклам, коэффициент S равен 1,2.

4. Местный коэффициент умножения может быть получен из местных кривых, представленных в IEEE Std C37.5 для автоматических выключателей с полным номиналом и IEEE Std C37.010 для автоматических выключателей с симметричным номиналом.

В нашем примере соотношение X / R точки разлома было рассчитано равным 13,29. Выбирая множитель для времени отключения выключателя в 3 цикла (CPT = 2 цикла), получаем

Снова отрегулируйте MF для автоматического выключателя с симметричным номиналом.

5. Рассчитайте AMF.

6. Рассчитайте продолжительность отключения выключателя по следующей формуле.

Поскольку реактивные сопротивления для ½ цикла и сети 1,5 — 4 цикла одинаковы для энергосистемы и генератора,

* Примечание: при расчете прерывающего симметричного тока, используйте реактивные сопротивления в сети 1,5–4 цикла.

Вот и все, что нужно для расчета номинальных характеристик автоматического выключателя.Поделитесь своими мыслями, оставив комментарий ниже.

Список литературы

IEEE Std 551-2006 [The Violet Book]: Рекомендуемая практика для расчета токов короткого замыкания переменного тока в промышленных и коммерческих энергосистемах. (2006). С.И .: IEEE.

IEEE Std C37.5-1979: Руководство ANSI по расчету токов повреждения для применения высоковольтных автоматических выключателей переменного тока, рассчитанных на основе полного тока. (1979). С.И .: IEEE.

IEEE Std C37.010-2016: Руководство по применению IEEE для высоковольтных автоматических выключателей переменного тока> 1000 В переменного тока, рассчитанных на основе симметричного тока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *