Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Технические характеристики автоматических выключателей

Рассмотрим технические характеристики автоматических выключателей, установленные требованиями стандартов МЭК 60898‑1 и МЭК 60898‑2, ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011.

Вся информация, которую вы прочитаете ниже основана на материалах из книги Ю.В. Харечко [3], а также соответствующих ГОСТов.

Коммутационная износостойкость.

Коммутационная износостойкость представляет собой способность автоматического выключателя выполнять определенное число циклов оперирования, когда в его главной цепи протекает электрический ток, оставаясь после этого в предусмотренном состоянии.

При номинальном напряжении и токовой нагрузке в своей главной цепи, равной номинальному току, любой автоматический выключатель должен выдерживать не менее 4000 циклов электрического оперирования.

Под циклом оперирования понимают последовательность оперирований автоматического выключателя из одного положения в другое с возвратом в начальное положение. Каждый цикл оперирования состоит из замыкания главных контактов автоматического выключателя с последующим их размыканием.

После выполнения 4000 циклов включения номинальной электрической нагрузки с ее последующим отключением автоматический выключатель не должен быть чрезмерно изношенным, не должен иметь повреждений подвижных контактов главной цепи, а также ослабления электрических и механических соединений. Кроме того, не должна ухудшаться электрическая прочность изоляции автоматического выключателя, которую проверяют соответствующими испытаниями.

Номинальное рабочее напряжение (номинальное напряжение).

Под номинальным рабочим напряжением (номинальным напряжением) Uе понимают установленное изготовителем значение напряжения, при котором обеспечена работоспособность автоматического выключателя, особенно при коротком замыкании. Для одного автоматического выключателя может быть установлено несколько значений номинального напряжения, каждому из которых соответствует собственное значение номинальной коммутационной способности при коротком замыкании.

В стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 установлены следующие предпочтительные значения номинального напряжения для различных видов автоматических выключателей:

  • для однополюсных – 120, 230, 230/400 В;
  • для двухполюсных – 120/240, 230, 400 В;
  • для трехполюсных и четырехполюсных – 240, 400 В.

Предпочтительные значения номинального напряжения, равные 120, 120/240 и 240 В, установлены стандартами для автоматических выключателей, предназначенных для использования в однофазных трехпроводных электрических системах переменного тока с номинальным напряжением 120/240 В.

Автоматические выключатели, имеющие значения номинального напряжения 230, 230/400 и 400 В, применяют в широко распространенных однофазных двухпроводных, трехфазных трехпроводных и четырехпроводных электрических системах переменного тока с номинальным напряжением 230 В, 400 и 230/400 В.

Помимо указанных выше в стандарте МЭК 60898-2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 установлены следующие предпочтительные значения номинального напряжения постоянного тока для универсальных автоматических выключателей:

для однополюсных – 125, 220 В;
для двухполюсных – 125/250, 220/440 В.

В обоих стандартах также сказано, что производитель должен указать в своей документации значение минимального напряжения, на которое рассчитан данный автоматический выключатель.

Номинальное напряжение изоляции Ui.

Номинальное напряжение изоляции Ui представляет собой установленное изготовителем напряжение, к которому отнесены напряжения испытания изоляции и расстояния утечки. Номинальное напряжение изоляции применяют для определения значений напряжения, используемых при испытании изоляции автоматического выключателя. Его также учитывают при установлении расстояний утечки автоматического выключателя. Когда отсутствуют другие указания, номинальное напряжение изоляции соответствует наибольшему номинальному напряжению автоматического выключателя. При этом значение наибольшего номинального напряжения автоматического выключателя не должно превышать значения его номинального напряжения изоляции.

Номинальный ток In.

Номинальный ток In – установленный изготовителем электрический ток, который автоматический выключатель способен проводить в продолжительном режиме при определенной контрольной температуре окружающего воздуха.

Под продолжительным режимом в стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 понимают такой режим, при котором главные контакты автоматического выключателя остаются замкнутыми, проводя установившийся электрический ток без прерывания в течение продолжительного времени (неделями, месяцами и даже годами).

Контрольной температурой окружающего воздуха называют такую температуру окружающего воздуха, при которой устанавливают время-токовую характеристику автоматического выключателя. Стандартная контрольная температура окружающего воздуха принята равной 30 °С.

В стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 установлены следующие предпочтительные значения номинального тока: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А.

Номинальная частота.

Характеристика «номинальная частота» определяет промышленную частоту, для которой разработан автоматический выключатель и с которой согласованы другие его характеристики. Автоматический выключатель может иметь несколько значений номинальной частоты. Автоматические выключатели, соответствующие требованиям стандарта МЭК 60898-2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011, могут также функционировать при постоянном токе. Стандартные значения номинальной частоты автоматических выключателей равны 50 и 60 Гц.

Характеристика расцепления.

Характеристика расцепления каждого автоматического выключателя, с одной стороны, должна обеспечивать надежную защиту проводников электрических цепей от сверхтока. С другой стороны, она не должна допускать в стандартных условиях эксплуатации расцепления автоматического выключателя при протекании в его главной цепи электрического тока, равного номинальному току. Характеристика расцепления автоматического выключателя должна быть стабильной во время его эксплуатации и находиться в пределах соответствующей стандартной время-токовой зоны1.

Примечание 1: Эта характеристика автоматического выключателя в п. 8.6.1 ГОСТ IEC 60898-1-2020 названа нормальной время-токовой характеристикой, а п. 8.6.1 ГОСТ IEC 60898-2-2011 – стандартной время-токовой характеристикой. Однако время-токовая характеристика любого автоматического выключателя имеет вид кривой. В стандартах установлены граничные значения, в пределах которых должны находиться характеристики расцепления всех автоматических выключателей, т. е. в них заданы время-токовые зоны, которые находятся между граничными время-токовыми кривыми. Поэтому рассматриваемую характеристику логичнее поименовать стандартной время-токовой зоной. В п. 8.6.1 стандартов МЭК 60898‑1 и МЭК 60898-2 она названа именно так – «standard time-current zone».

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Основные параметры стандартных время-токовых зон представлены в таблицах 7 стандартов МЭК 60898‑1 и МЭК 60898‑2. Время-токовая характеристика любого качественного автоматического выключателя должна находиться в пределах его стандартной время-токовой зоны.

Ток мгновенного расцепления.

Под током мгновенного расцепления понимают минимальный электрический ток, вызывающий автоматическое срабатывание автоматического выключателя без выдержки времени.

В стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 для каждого типа мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления1:

тип В – свыше 3 In до 5 In;
тип С – свыше 5 In до 10 In;
тип D – свыше 10 In до 20 In2.

Примечание 1: В стандарте МЭК 60898‑1 эта характеристика имеет наименование «стандартный диапазон мгновенного расцепления» («standard range of instantaneous tripping»). Однако это название нельзя признать удачным. Мгновенное расцепление не может иметь какой-либо диапазон. Оно либо происходит, либо нет. В требованиях стандарта МЭК 60898‑1 и ГОСТ Р 50345 речь идет о диапазонах, в которых находятся минимальные электрические токи, вызывающие мгновенное расцепление автоматических выключателей, т. е. стандарты устанавливают диапазоны, в которых должны находиться токи мгновенного расцепления. Поэтому рассматриваемую характеристику автоматического выключателя в международном стандарте более правильно назвать стандартным диапазоном токов мгновенного расцепления, как она названа в п. 5.3.5 ГОСТ IEC 60898-1-2020.

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Примечание 2: В стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 указано, что для специальных автоматических выключателей, имеющих тип мгновенного расцепления D, верхняя граница может быть увеличена до 50 In.

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Для универсальных автоматических выключателей требованиями стандарта МЭК 60898‑2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 предусмотрены только два типа мгновенного расцепления – B и C. При этом для постоянного тока даны иные, чем для переменного тока, стандартные диапазоны токов мгновенного расцепления.

тип В – свыше 4 In до 7 In;
тип С – свыше 7 In до 15 In.

Если в главной цепи автоматического выключателя протекает электрический ток, величина которого равна нижней границе стандартного диапазона токов мгновенного расцепления (3 I

n, 5 In, 10 In переменного тока, а для универсальных автоматических выключателей также 4 In и 7 In постоянного тока), то автоматический выключатель должен расцепиться за промежуток времени более 0,1 с, но менее 45 с или 90 с (тип мгновенного расцепления B), 15 с или 30 с (тип мгновенного расцепления C) и 4 с или 8 с (тип мгновенного расцепления D) соответственно при номинальном токе до 32 А включительно и более 32 А, т. е. нижняя граница стандартного диапазона токов мгновенного расцепления не является током мгновенного расцепления.

При протекании в главной цепи автоматического выключателя электрического тока, равного верхней границе стандартного диапазона токов мгновенного расцепления (5 In, 10 In, 20 In переменного тока или 7 In, 15 In постоянного тока), он должен расцепиться за промежуток времени менее 0,1 с, т. е. верхняя граница стандартного диапазона токов мгновенного расцепления представляет собой максимально допустимое значение тока мгновенного расцепления. Любой сверхток, превышающий верхнюю границу стандартного диапазона токов мгновенного расцепления, тем более

должен вызывать мгновенное расцепление автоматического выключателя.

В том случае, если значение электрического тока, протекающего в главной цепи автоматического выключателя, находится между нижней и верхней границами стандартного диапазона токов мгновенного расцепления, он может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с). Фактическое время срабатывания конкретного автоматического выключателя определяется его индивидуальной время-токовой характеристикой. Ток мгновенного расцепления автоматического выключателя также определяется его индивидуальной время-токовой характеристикой.

Стандарт МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 классифицируют автоматические выключатели согласно их токам мгновенного расцепления по типам B, С и D, т. е. все автоматические выключатели подразделяют на три типа мгновенного расцепления: тип B, тип С и тип D. Конкретному типу мгновенного расцепления соответствует собственный стандартный диапазон токов мгновенного расцепления, а также собственная стандартная время-токовая зона. Для универсальных автоматических выключателей стандартом МЭК 60898‑2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 предусмотрены два типа мгновенного расцепления B и С.

Импульсное выдерживаемае напряжение.

Под импульсным выдерживаемым напряжением понимают наибольшее пиковое значение импульсного напряжения предписанной формы и полярности, которое не вызывает пробоя изоляции при установленных условиях. Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение Uimp автоматического выключателя должно быть равным или превышать стандартные значения номинального импульсного выдерживаемого напряжения, которые установлены в таблицах 3 стандарта МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 в зависимости от номинального напряжения электроустановки (см. табл. 1).

Таблица 1. Стандартные значения номинального импульсного выдерживаемого напряжения
Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение (Uimp), кВ Номинальное напряжение электроустановки, В
Трехфазные системы Однофазная система с заземленной средней точкой
2,5 120/240
4 230/400, 250/440 120/240, 240

Предельная отключающая способность при коротком замыкании Icu.

Под предельной отключающей способностью при коротком замыкании Icu1 понимают отключающую способность, для которой предписанные условия соответственно установленной последовательности испытаний не предусматривают способности автоматического выключателя проводить в течение условного времени электрический ток, равный 0,85 его тока нерасцепления.

Примечание 1: В ГОСТ IEC 60898-1-2020 рассматриваемая характеристика автоматического выключателя имеет наименование «предельная наибольшая отключающая способность». В стандарте МЭК 60898‑1 эта характеристика названа иначе – «предельная отключающая способность при коротком замыкании» («ultimate short-circuit breaking capacity»). В национальных стандартах, распространяющихся на автоматические выключатели, вместо термина «предельная наибольшая отключающая способность» следует использовать термин «предельная отключающая способность при коротком замыкании». В требованиях стандарта МЭК 60898‑2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 не используют рассматриваемый термин.

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Номинальная коммутационная способность при коротком замыкании Icn.

Номинальная коммутационная способность при коротком замыкании Icn1 представляет собой значение предельной отключающей способности при коротком замыкании, установленное изготовителем для автоматического выключателя.

Примечание 1: В ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 рассматриваемая характеристика автоматического выключателя имеет наименование «номинальная наибольшая отключающая способность». В стандартах МЭК 60898‑1 и МЭК 60898‑2 эта характеристика названа иначе – «номинальная способность при коротком замыкании» («rated short-circuit capacity»). При этом под способностью при коротком замыкании (short-circuit capacity) в международных стандартах понимают (включающую и отключающую) способность при коротком замыкании (short-circuit (making and breaking) capacity), т. е. коммутационную способность автоматического выключателя при коротком замыкании. Для устранения расхождений в наименованиях одной и той же характеристики автоматического выключателя в международных и национальных нормативных документах целесообразно использовать термин «номинальная коммутационная способность при коротком замыкании».

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Характеристика «номинальная коммутационная способность при коротком замыкании» определяет максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель должен гарантированно включить, проводить определенное время и отключить при заданных стандартом условиях, например, при установленном в стандарте диапазоне коэффициентов мощности (см. таблицу 17 ГОСТ IEC 60898-1-2020). Автоматический выключатель тем более должен отключить любой ток короткого замыкания, значение которого не превышает его номинальной коммутационной способности при коротком замыкании.

Для понимания характера поведения автоматического выключателя после отключения им максимального тока короткого замыкания обратимся к требованиям, изложенным в п. 9.12.11.4.3 стандартов1. Каждый автоматический выключатель должен обеспечить одно отключение испытательной электрической цепи с ожидаемым током короткого замыкания, равным номинальной коммутационной способности при коротком замыкании, а также одно включение с последующим автоматическим отключением электрической цепи, в которой протекает указанный испытательный ток.

Примечание 1: В стандартах МЭК 60898‑1 и МЭК 60898‑2 этот пункт назван «Испытание при номинальной способности при коротком замыкании (Icn)», в ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 − «Испытание при номинальной наибольшей отключающей способности (Icn)». Этот пункт в международных и национальных стандартах целесообразно назвать иначе: «Испытание при номинальной коммутационной способности при коротком замыкании (Icn)».

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

После проведения этого испытания качественный автоматический выключатель не должен иметь повреждений, ухудшающих его эксплуатационные свойства, а также должен выдержать установленные стандартом испытания на электрическую прочность и проверку характеристики расцепления.

Рассматриваемую характеристику автоматического выключателя используют для согласования ее численного значения с токами короткого замыкания в электроустановке здания. Значение номинальной коммутационной способности при коротком замыкании должно превышать или быть равным максимальному току короткого замыкания в месте установки автоматического выключателя.

Для автоматических выключателей бытового назначения в стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 установлены следующие значения номинальной коммутационной способности при коротком замыкании:

  • в диапазоне сверхтока до 10 000 А включительно – стандартные значения номинальной коммутационной способности при коротком замыкании, равные 1500, 3000, 4500, 6000, 10 000 А;
  • в диапазоне сверхтока свыше 10 000 А до 25 000 А включительно – предпочтительное значение номинальной коммутационной способности при коротком замыкании, равное 20 000 А.

Указанные значения номинальной коммутационной способности при коротком замыкании имеют и универсальные автоматические выключатели.

Включающая и отключающая способность при коротком замыкании.

Включающую и отключающую способность при коротком замыкании2 автоматического выключателя оценивают в стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 по действующему значению переменной составляющей ожидаемого тока3, который он предназначен включать, проводить в течение его времени размыкания и отключать при определенных условиях.

Примечание 2: В ГОСТ IEC 60898-1-2020 рассматриваемая характеристика автоматического выключателя имеет наименование «наибольшая включающая и отключающая способность». В стандарте МЭК 60898‑1 эта характеристика названа иначе – «(включающая и отключающая) способность при коротком замыкании» («short-circuit (making and breaking) capacity»). В национальных стандартах, распространяющихся на автоматические выключатели, вместо термина «наибольшая включающая и отключающая способность» следует использовать термин «включающая и отключающая способность при коротком замыкании». В стандарте МЭК 60898‑2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 не используют рассматриваемый термин.

Примечание 2 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Примечание 3: Ожидаемый ток – электрический ток, который будет протекать в электрической цепи, если каждый полюс коммутационного устройства заменить проводником с пренебрежимо малым полным сопротивлением.

Примечание 3 от Харечко Ю.В. из книги [3]

Время отключения и время дуги.

Для отключения сверхтока автоматическому выключателю требуется определенное время – время отключения, которое представляет собой интервал времени между началом времени размыкания и концом времени дуги. Началом времени размыкания считают момент, когда электрический ток в главной цепи автоматического выключателя достигнет уровня срабатывания его расцепителя сверхтока. Концом времени дуги является момент гашения электрических дуг во всех полюсах автоматического выключателя. Поэтому время отключения однополюсного автоматического выключателя приблизительно равно сумме времени размыкания и времени дуги в полюсе, а многополюсного автоматического выключателя – сумме времени размыкания и времени дуги в многополюсном автоматическом выключателе.

Рабочая отключающая способность при коротком замыкании Ics.

Номинальной коммутационной способности при коротком замыкании автоматического выключателя соответствует определенная рабочая отключающая способность при коротком замыкании Ics1 – отключающая способность, для которой предписанные условия соответственно установленной последовательности испытаний предусматривают способность автоматического выключателя проводить в течение условного времени электрический ток, равный 0,85 его тока нерасцепления.

Примечание 1: В ГОСТ IEC 60898-1-2020 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 рассматриваемая характеристика автоматического выключателя имеет наименование «рабочая наибольшая отключающая способность». В стандартах МЭК 60898‑1 и МЭК 60898‑2 эта характеристика названа иначе – «рабочая отключающая способность при коротком замыкании» («service short-circuit breaking capacity»). Для устранения расхождений в наименованиях одной и той же характеристики автоматического выключателя в национальных нормативных документах вместо термина «рабочая наибольшая отключающая способность» следует использовать термин «рабочая отключающая способность при коротком замыкании».

Примечание 1 от Харечко Ю.В. из книги [3]

В стандарте МЭК 60898‑1 и ГОСТ IEC 60898-1-2020 между номинальной коммутационной способностью при коротком замыкании автоматического выключателя и его рабочей отключающей способностью при коротком замыкании установлены соотношения, представленные в табл. 2. Указанная информация приведена в таблицах 18 стандартов, в которых соотношение между рабочей отключающей способностью и номинальной коммутационной способностью задано посредством коэффициента, равного К = Ics/Icn.

Таблица 2. Соотношения между номинальной коммутационной способностью при коротком замыкании и рабочей отключающей способностью при коротком замыкании

Номинальная коммутационная способность при коротком замыкании IcnРабочая отключающая способность при коротком замыкании Ics
Icn ≤ 6000 АIcs = Icn
6000 А < Icn ≤ 10 000 АIcs = 0,75 Icn, но не менее 6000 А
Icn > 10 000 АIcs = 0,5 Icn, но не менее 7500 А

Рабочая отключающая способность при коротком замыкании значительно меньше номинальной коммутационной способности при коротком замыкании (при Icn > 6000 А). Поэтому каждый автоматический выключатель способен отключить электрический ток, равный рабочей отключающей способности при коротком замыкании, бóльшее число раз, чем электрический ток, равный номинальной коммутационной способности при коротком замыкании.

Однополюсный и двухполюсный автоматические выключатели должны обеспечить два отключения испытательной электрической цепи с ожидаемым током короткого замыкания в ней, равным рабочей отключающей способности при коротком замыкании, и одно включение указанной электрической цепи с последующим ее автоматическим отключением. Трехполюсный и четырехполюсный автоматические выключатели должны обеспечить одно отключение электрической цепи, в которой протекает указанный испытательный ток, а также два ее включения с последующим автоматическим отключением.

Однополюсный и двухполюсный универсальные автоматические выключатели должны обеспечить одно отключение электрической цепи с ожидаемым постоянным током короткого замыкания в ней, равным рабочей отключающей способности при коротком замыкании, а также два ее включения с последующим автоматическим отключением.

После проведения указанного испытания качественный автоматический выключатель не должен иметь повреждений, ухудшающих его эксплуатационные свойства. Автоматический выключатель также должен выдержать предписанные стандартами испытания на электрическую прочность и проверку его характеристики расцепления.

В требованиях подраздела 533.3 «Выбор устройств для защиты электропроводок от коротких замыканий» стандарта МЭК 60364‑5‑53 сказано, что, когда стандарт на защитное устройство определяет и рабочую отключающую способность при коротком замыкании, и номинальную предельную отключающую способность при коротком замыкании, допустимо выбирать защитное устройство на основе предельной отключающей способности при коротком замыкании для максимальных характеристик короткого замыкания.

Однако условия эксплуатации могут сделать желательным выбор защитного устройства по рабочей отключающей способности при коротком замыкании, например, когда защитное устройство устанавливают на вводе низковольтной электроустановки. Аналогичное требование, сформулированное с терминологическими ошибками, имеется в ГОСТ Р 50571.5.53-2013, который разработан на основе стандарта МЭК 60364‑5‑53:2002. Поэтому при согласовании характеристик автоматических выключателей с характеристиками электрических цепей в электроустановке здания значения их рабочих отключающих способностей при коротком замыкании целесообразно выбирать так, чтобы они превышали или были равными максимальным токам короткого замыкания в местах их установки.

Характеристика I2t.

Характеристика I2t представляет собой кривую, отражающую максимальные значения I2t автоматического выключателя как функцию ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации. Эта характеристика позволяет оценить способность автоматического выключателя ограничивать ожидаемый сверхток в защищаемых им электрических цепях. Некоторые виды электрооборудования, например устройства дифференциального тока без встроенной защиты от сверхтока, имеют ограничения по значению характеристики I2t. Поэтому при проектировании электроустановок зданий с помощью рассматриваемой характеристики проводят проверку возможности использования автоматических выключателей для обеспечения защиты подобного электрооборудования от токов короткого замыкания.

Значения характеристики I2t для конкретных электрических токов – так называемый «интеграл Джоуля» – интеграл квадрата силы тока по данному интервалу времени (t0, t1) – определяют по следующей формуле:

В стандарте EN 60898‑1 рассматриваемая характеристика положена в основу классификации автоматических выключателей, устанавливающей способность автоматических выключателей ограничивать ожидаемые сверхтоки в защищаемых ими электрических цепях. Автоматические выключатели подразделяют на три класса ограничения энергии.

Класс ограничения электроэнергии.

Характеристика «класс ограничения электроэнергии» и значения характеристики I2t, по которым автоматические выключатели могут быть отнесены к определенному классу, не предусмотрены ни в стандарте МЭК 60898‑1, ни в ГОСТ IEC 60898-1-2020. Однако в обоих стандартах отмечается, что в дополнение к характеристике I2t, обеспеченной производителем, автоматические выключатели могут быть классифицированы согласно их характеристике I2t. По требованию производитель должен сделать доступным характеристику I2t. Он может указать классификацию I2t и соответственно маркировать автоматические выключатели.

В табл. 3 представлены максимальные значения характеристики I2t автоматических выключателей по классам ограничения электроэнергии, значения которых заимствованы из изменения А11, внесенного в стандарт EN 60898 в 1994 г.

Таблица 3. Предельные значения характеристики I2t для автоматических выключателей, А2с
Номинальная коммутационная способность при коротком замыкании, А Класс ограничения электроэнергии
1 2 3
Тип мгновенного расцепления автоматического выключателя
B и C В С В С
Номинальный ток до 16 А включительно
3000 Предельные значения не установлены 31000 37000 15000 18000
4500 60000 75000 25000 30000
6000 100000 120000 35000 42000
10000 240000 290000 70000 84000
Номинальный ток свыше 16 А до 32 А включительно*
3000 Предельные значения не установлены 40000 50000 18000 22000
4500 80000 100000 32000 39000
6000 130000 160000 45000 55000
10000 310000 370000 90000 110000
* Для автоматических выключателей с номинальным током 40 А могут быть применены максимальные значения, равные 120 % от указанных в таблице. Такие автоматические выключатели могут быть маркированы символом соответствующего класса ограничения электроэнергии.

Автоматические выключатели, имеющие класс ограничения электроэнергии 2 и 3, представляют собой токоограничивающие автоматические выключатели, характеризующиеся малым временем отключения, в течение которого ток короткого замыкания не успевает достичь своего пикового значения. Применение токоограничивающих автоматических выключателей в электроустановках зданий позволяет уменьшить негативное воздействие токов короткого замыкания на низковольтное электрооборудование и, прежде всего, на проводники электрических цепей.

Современные автоматические выключатели бытового назначения, имеющие номинальный ток до 40 А и типы мгновенного расцепления B и C, как правило, представляют собой токоограничивающие автоматические выключатели и соответствуют третьему классу ограничения электроэнергии.

В стандарте МЭК 60898‑2 и ГОСТ IEC 60898-2-2011 дополнительно установлена следующая классификация универсальных автоматических выключателей по постоянной времени:

  • автоматические выключатели, пригодные для электрических цепей постоянного тока с постоянной времени T ≤ 4 мс;
  • автоматические выключатели, пригодные для электрических цепей постоянного тока с постоянной времени T ≤ 15 мс.

В ГОСТ IEC 60898-2-2011 приведено следующее пояснение: «Очевидно, что токи короткого замыкания не превышают значения 1500 А в тех установках, где в силу присоединенных нагрузок постоянная времени при нормальной эксплуатации может быть не более 15 мс. В электроустановках со значениями токов короткого замыкания свыше 1500 А постоянная времени T = 4 мс считается достаточной».

Список использованной литературы

  1. ГОСТ IEC 60898-1-2020
  2. ГОСТ IEC 60898-2-2011
  3. Харечко Ю.В. Краткий терминологический словарь по низковольтным электроустановкам. Часть 5// Приложение к журналу «Библиотека инженера по охране труда». – 2017. – № 2. – 160 c

Характеристики срабатывания автоматов. Принцип выбора

Автоматические выключатели: характеристики срабатывания и ситуации применения

Автоматический выключатель (автомат)  - коммутационное устройство, проводящее ток в нормальном режиме и блокирующее подачу электроэнергии в случаи аварии: перегрузки или короткого замыкания.  

Для размыкания электрической цепи автоматические выключатели оборудованы специальными устройствами – расцепителями. 

В современных модульных автоматах используется два типа расцепителей: 

1) Тепловой – служит для защиты от перегрузки

Биметаллическая пластина, которая изгибается при нагреве, проходящим через нее током, тем самым размыкая контакт. Чем больше перегрузка, тем быстрее нагревается биметаллическая пластинка и быстрее срабатывает расцепитель.

Нормируемые параметры – следующие:

  • 1,13 (In) –  тепловой расцепитель не срабатывает в течение 1 ч.
  • 1,45 (In) – расцепитель срабатывает в течение < 1 ч.
2) Электромагнитный (отсечка) – предназначен для защиты от короткого замыкания

Соленоид с подвижным сердечником, который втягивается при превышении заданного порога тока, мгновенно размыкая электрическую цепь. Отсечка срабатывает при существенном превышении номинального тока (2÷10 In) в зависимости от характеристики срабатывания. Рассмотрим наиболее распространенные автоматы с характеристиками: (B, C, D, K, Z).

1) Характеристика В (3-5 In)

Электромагнитный расцепитель срабатывает при токе, превышающем номинальный в 5 раз. Время отключения <1с. При токе, превышающим номинальный в 3 раза, в течение 4-5 с. сработает тепловой расцепитель. (Обращаем ваше внимание, что для постоянного тока (DC) граница срабатывания будет немного сдвинута (х1,5). 

Автоматические выключатели «В» применяются в осветительных сетях с небольшими пусковыми токами (или полным их отсутствием). 

2) Характеристика С (5-10 In)

Наиболее распространённые автоматические выключатели. Минимальный ток срабатывания составляет 5 In. При этом значении через 1,5 с сработает тепловой расцепитель, а при 10 кратном превышении номинала, электромагнитный разомкнет цепь меньше, чем за 0,1 с.

Автоматические выключатели «С» подходят для сетей со смешанной нагрузкой (освещение, бытовые электроприборы)

3) Характеристика D (10-20 In)

Характеризуются большой устойчивостью к перегрузке. Тепловой расцепитель разомкнет цепь за 0,4 при превышении порога в 10 In. Срабатывание соленоида произойдет при двадцатикратном превышении номинального тока.

Автоматические выключатели «D» используются для подключения электродвигателей с кратковременными большими токами (пусковые токи)

4) Характеристика K (8-15 In)

Для автоматов этой категории характерна большая разница в показателях для постоянного и переменного токов. Например, электромагнитный расцепитель гарантировано разомкнет цепь за 0,02 с. при достижении значения в 12 In в цепи переменного тока, а для постоянного это значения увеличивается до 18 In. При превышении номинального тока в 1,5 раза в течение 2 мин. сработает тепловой расцепитель.

Автоматы с характеристикой «K» применяются для подключения преимущественно индуктивной нагрузки.

5) Характеристика Z (2-3 In)

Автоматы этой категории также имеют различия в параметрах срабатывания для переменного и постоянного токов.

Электромагнитный расцепитель разомкнет цепь при трёхкратном превышении номинальных параметров в цепи переменного тока и 4,5 In в цепях постоянного тока. Тепловой расцепитель сработает при токе в 1,2 от номинального в течение часа.

Вследствие небольших значений по превышению номинальных параметров, Автоматы «Z» применяются только для защиты высокочувствительной электронной аппаратуры.

Подытоживая вышесказанное отметим, что для бытового использования подходят автоматы с характеристиками: «В» и «С», при возможном подключении электродвигателей с высокими пусковыми токами имеет смысл использовать автоматы категории «Е» (во избежание ложного срабатывания). Категория «К» подходит при работе с индуктивными нагрузками, а «Z» для электронного оборудования, чувствительного к небольшим перегрузкам. 

И последнее: если вы сомневаетесь в правильности выбора - обратитесь к профессиональному электрику, не гадайте!

В нашем магазине представлены автоматы всех перечисленных серий, при отсутствии того или иного оборудования его можно легко заказать.

Чтобы узнать подробности и заказать электротехническую продукцию звоните по телефону 
(495) 777-05-30 
Или оставьте сообщение через форму обратной связи в разделе "Контакты". 

Характеристики автоматических выключателей | RuAut

Всем известно, что автоматические выключатели - есть ни что иное, как механический коммутационный аппарат, предназначенный для:

  • включения, проведения и отключения токов в условиях нормального состояния цепи,
  • а так же для включения, проведения в течение определенного промежутка времени и автоматического отключения токов в условиях аномального состояния цепи – так называемых токов короткого замыкания и больших токов, вызванных перегрузкой в сети.

Токи короткого замыкания автоматические выключатели отрабатывают на ура, поскольку современным расцепителям удаётся абсолютно безошибочно определять короткое замыкание и отключать нагрузку в течение долей секунд, не допуская даже намеков на повреждение аппаратуры и проводников.

Но вот с токами перегрузки дело обстоит сложнее. Такие токи ненамного отличаются от номинальных, и даже в течение определенного промежутка времени они могут протекать по электрической цепи абсолютно без последствий. Именно поэтому отсутствует необходимость мгновенного отключения такого тока, ведь ток перегрузки может оказаться краткосрочным. Основная проблема состоит в том, что у каждой сети есть свое предельное значение перегрузки и даже не одно.

Для некоторых видов токов возможно выделить максимальное значение времени до момента отключения цепи. Оно может составлять от нескольких секунд до нескольких десятков минут, но при этом следует исключить возможность ложного срабатывания. Если ток не представляет для сети никакой опасности, то отключения не должно произойти ни через секунду, ни через сутки.

Современные автоматические выключатели обладают тремя видами расцепителей:

  • Механический – ручное включение и выключение,
  • Электромагнитный – отключение при коротком замыкании,
  • Тепловой – защита от перегрузок.

Именно параметрами электромагнитного и теплового расцепителей определяется характеристика автоматического выключателя. Её обозначают буквой латинского алфавита на корпусе перед токовым номиналом аппарата.

Данная характеристика означает:

  • Диапазон, при котором срабатывает защита от перегрузок. Он обуславливается параметрами биметаллической пластины, встроенной в аппарат, такая пластина способна изгибаться и разрывать цепь во время протекания через неё большого электрического тока. Для точной настройки, достаточно регулировочным винтом, поджать эту самую пластину.
  • Диапазон, при котором срабатывает максимально-токовая защита, обусловленная параметрами встроенного в выключатель соленоида.

Характеристики автоматических выключателей:

Характеристика МА: отсутствие теплового расцепителя, поскольку не всегда требуется его наличие. К примеру, защита электродвигателей часто осуществляется с помощью максимально-токовых реле. В данном случае автомат необходим лишь как средство защиты от короткого замыкания.

Характеристика А: тепловой расцепитель срабатывает при токах, превышающих номинальное значение на 30%. На отключение понадобится порядка часа времени. Если ток превысит номинальное значение в два раза, то в дело вступит электромагнитный расцепитель, время срабатывания которого составляет 0,05 секунды. Если при двойном превышении номинального значения тока соленоид по каким-то причинам не сработает, то тепловому расцепителю потребуется порядка 20 – 30 секунд на отключение нагрузки. Когда номинальное значение превышено в три раза электромагнитный расцепитель сработает без каких-либо промедлений, и за сотые доли секунды отключит нагрузку. Подобные выключатели используются в цепях, где не предусмотрено возникновение кратковременных перегрузок во время нормального рабочего режима. Пример – цепь, в которую подключены устройства, содержащие полупроводниковые элементы, выходящие из строя даже при незначительном превышении тока.

Характеристика В: ее отличительная особенность в том, что электромагнитный расцепитель срабатывает при токе, значение которого превышает номинальное в три и более раз. Время, необходимое соленоиду для срабатывания – 0,015 секунды. Тепловому расцепителю при тех же условиях понадобится порядка 4 – 5 секунд для срабатывания. Срабатывание автомата гарантировано при нагрузке, превышающей номинал в 5 раз (переменный ток) и в 7,5 раз (постоянный ток). Выключатели с характеристикой В используются в сетях освещения, и прочих сетях, где повышение тока во время пуска отсутствует, либо невелико.

Характеристика С: наиболее популярная характеристика. Автоматические выключатели с этой характеристикой могут выдержать еще большие перегрузки в сравнении с автоматами характеристик А и В. Минимальное значение тока, при котором срабатывает автомат превышает номинальное значение в 5 раз. При равных условиях тепловому расцепителю понадобится на срабатывание 1,5 секунды. Срабатывание автомата гарантировано при перегрузке, превышающей номинал в 10 раз (переменный ток), а для цепи постоянного тока это значение составит – 15 раз. Выключатели с характеристикой С устанавливаются в сетях, предусматривающих наличие смешанной нагрузки и умеренное повышение тока во время пуска. В бытовых электрощитах устанавливаются автоматы именно этого типа.

Характеристика D: отличительная особенность – очень большая перегрузочная способность. Минимальное значение тока для срабатывания – десятикратное превышение номинала, тепловой расцепитель сработает за 0,4 секунды. Срабатывание гарантировано при нагрузке в 20 номиналов. Назначение автоматических выключателей с характеристикой D – подключение электродвигателей с большими пусковыми токами.

Характеристика К: отличительная особенность – большой разброс между максимальными значениями токов срабатывания автомата для цепей постоянного и переменного тока. Минимальное значение тока, необходимого для срабатывания электромагнитного расцепителя – восьмикратное превышение номинального значения. Срабатывание гарантировано при значениях для цепей постоянного и переменного тока – 18-ти и 12-ти кратное превышение номинала соответственно. Время срабатывания автомата – 0,2 секунды. Тепловому расцепителю для срабатывания достаточно превышения номинала в 1,05 раза. Применение – подключение исключительно индуктивной нагрузки.

Характеристика Z: отличается довольно не высоким уровнем тока, необходимого для гарантированного срабатывания. Минимальное значение для срабатывания автомата – два номинала, гарантированное срабатывание при трех номиналах для переменного тока, и 4,5 номинала для постоянного. Тепловому расцепителю с характеристикой Z, как и для характеристики К, для срабатывания достаточно превышение номинала в 1,05 раза. Применение автоматов с характеристикой Z – подключение электронных устройств.

Характеристика D автоматических выключателей

К наиболее важным факторам при выборе защиты электроприборов относится тип времятоковой характеристики автоматического выключателя, то есть зависимости времени расцепления от кратности тока перегрузки. Автоматы с одним и тем же номиналом подразделяют на несколько категорий, для того чтобы устройства не срабатывали каждый раз при кратковременном скачке тока в цепи. Модульные автоматы с характеристикой D (CHINT NB1-63H 1P 1A 10кА, DZ47-60 1P 32A 4.5kA, NB1-63 3P 4A 6кА) используются преимущественно на производстве и рекомендованы только для эксплуатации в сетях с большим пусковым током (электродвигателях, насосах, сварочных аппаратах, подъемных механизмах, трансформаторах).

К выключателям с характеристикой D российский ГОСТ Р 50345-99 выдвигает следующее требование: расцепляющее устройство в автомате должно срабатывать при силе тока мгновенного расцепления в диапазоне от 10 до 20 номиналов (при температуре окружающей среды +30°С). По мере увеличения силы проходящего через автоматический выключатель тока время срабатывания сокращается, и расцепление устройства происходит быстрее. Таким образом, в случае прохождения через выключатель типа D тока, значение которого достигло десяти номинальных токов, цепь устройства разомкнет за 0,1 секунды и более. Это не касается высокого пускового тока: автоматы характеристики D не срабатывают при запуске двигателя, даже в случае десятикратного возрастания пускового тока на время менее 1 секунды. Однако при возрастании тока на двадцать номиналов электромагнитный расцепитель сработает быстрее, чем за 0,1 секунды.

Диапазон перегрузочной способности магнитного расцепителя в автоматах типа D превышает способность автоматических выключателей типа B и C. Для выключателей с характеристикой D характерна пониженная чувствительность при коротком замыкании, и поэтому их нередко используют в качестве вводных для увеличения возможности селективности (избирательного отключения) с нижестоящими автоматами при токах короткого замыкания.

Маркировка характеристики автомата нанесена на корпусе прибора, она характеризует кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу выключателя. Возьмем, к примеру, автоматический выключатель с маркировкой "D40": номинальный ток, протекающий через автомат в рабочем режиме, равен 40 ампер, а электромагнитное реле сработает от короткого замыкания при величине тока в 10 значений от номинала (или 400 ампер) и гарантировано сработает при величине тока в 20 значений от номинального тока (или 800 ампер). Условный ток нерасцепления в аппаратах с характеристикой D равен 1,13 номинала, то есть при данном значении тока тепловой расцепитель автомата может оставаться неразомкнутым в течение часа.

A, B, C, D, K и Z

На сегодняшний день автоматические выключатели стали незаменимым частью электрической цепи как на производстве, так и в быту. Все автоматические выключатели обладают множеством параметров, один из которых – время токовая характеристика. В данной статьи мы рассмотрим, чем отличаются автоматы с время токовой характеристиками категории A, B, C, D и где данные выключатели применяются.


Работа автоматического выключателя

Независимо от того к какому классу относится автоматический выключатель, его основная задача — это срабатывание в случае появления чрезмерного тока в сети, и прежде, чем произойдет повреждение защитного оборудования и кабеля автомат должен обесточить сеть.

 В сети бывают 2 вида опасных для сети токов:

Сверхтоки вызванный КЗ. Причиной возникновения короткого замыкания является замыкание нейтрального и фазного проводника между собой. В обычном состоянии фазный и нейтральный провод подключены к нагрузке отдельно друг от друга.

Токи перегрузки. Появление таких токов зачастую происходит в том случае, если суммарная мощность подключенных устройств к линии превышает предельно допустимую норму.

 Токи перегрузки

Токи перегрузки зачастую бывают немного больше номинального значения тока автомата, поэтому токи перегрузки как правило не вызывают повреждение цепи в случае недолговременной продолжительности действия. Следовательно, нам не нужно мгновенно отключать сеть в данном случае (зачастую величина тока быстро приходит в норму). В каждом автоматическом выключателе предусмотрено определенное превышение силы тока, которое приводит к срабатыванию автомата.

Время срабатывания автоматического выключателя связано с величиной перегрузки. При значительном превышении номинала выключение автомата происходит за считанные секунды, а при небольшом превышении нормы, срабатывание автомата может произойти в течении часа и больше. Данная особенность обусловлена использованием в автомате биметаллической пластины, которая изгибается при нагреве током превышающего норму и тем самым приводит к срабатыванию автомата. Чем большее значение тока, тем быстрее изгибается пластина и тем раньше срабатывает автомат.

Токи КЗ

При правильном выборе автомата, ток КЗ должен приводить к его мгновенному срабатыванию. За обнаружение и немедленную реакцию автомата отвечает электромагнитный расцепитель. Конструктивно расцепитель представляет собой соленоид с сердечником. Под воздействием сверхтока сердечник вызывает мгновенное срабатывание автомата и данное отключение должно происходить в течении доли секунд.

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Теперь мы плавно переходим к главному вопросу связанному с срабатыванием автоматических выключателей в зависимости от его времятоковой характеристики. Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

 Автоматы типа МА

Главная особенность подобных устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Обычно подобные устройства ставят для защиты электрических моторов и прочих мощных устройств.

Устройства класса А

Автоматы класса А имеют самый высокий порог чувствительности. В устройствах с времятоковой характеристикой А, тепловой расцепитель, как правило срабатывает в случае превышении воздействующей силы тока на 30% больше номинала выключателя.

Стоит учесть, что подобные автоматы устанавливаются в линии, в которой не допустимы даже кратковременные перегрузки. К примеру, это может быть цепь с полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Все устройства категории В имеют меньшую чувствительность, в сравнении с устройствами категории А. Срабатывание электромагнитного расцепителя в них происходит при превышении номинала автомата на 200%. При этом время срабатывания данных устройств составляет 0,015 сек.

Устройства категории В используются для установки в линиях, в которые включены приборы освещения, розетки и также в других цепях, в которых отсутствует пусковые токи или они имеют минимальное значение.

Устройства категории С

Устройства типа С весьма распространены в бытовых сетях. Устойчивость к перегрузкам у данных устройств выше, нежели у всех вышеперечисленных. Чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепителя, требуется превышение проходящего через расцепитель тока в 5 раз выше номинального значения. Тепловой расцепитель срабатывает в случае превышения номинала в 5 раз через 1,5 сек.

Как упоминалось ранее выключатели с времятоковой характеристикой С обычно устанавливаются в бытовых сетях. Данные устройства отлично работают в роли вводных устройств для защиты общей сети.

Вы можете купить автоматические выключатели категории С от лучших производителей:

Автоматы CHINT

Автоматы IEK

Автоматические выключатели категории D

Выключатели категории D имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Электромагнитная катушка в устройстве срабатывает при превышении номинала автомата, как минимум в 10 раз.

Тепловой расцепитель срабатывает через 0,4 сек.

Зачастую устройства категории D применяются в общих сетях зданий и сооружений в роли страховки. Данные устройства срабатывают в том случае, если не произошло своевременное срабатывание автоматов защиты цепи в отдельных помещениях. Также автоматы категории D могут устанавливаться в цепях с большими пусковыми токами.

Вы можете купить автоматические выключатели категории D здесь:

Автоматы CHINT

Автоматы IEK

 Защитные устройства категории K и Z

Автоматы категории K и Z встречаются довольно редко. Устройства категории К имеют большой разброс в значениях тока, требуемых для электромагнитного расцепителя. К примеру, для цепи переменного тока данный показатель должен превышать номинал в 12 раз, а в случае применения в цепи постоянного тока, в 18 раз. Электромагнитный соленоид срабатывает через 0,02 сек. Тепловой расцепитель может сработать при превышении номинала всего на 5%.

Из-за своих свойств устройства категории К применяются в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Устройства категории Z также имеют различные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепителя, но разброс для данного варианта, не настолько большой, как в выключателях с категорией К. В цепи постоянного тока величина тока должна быть в 4,5 раза выше номинала, а в сетях переменного тока для срабатывания автомата, ток должен превысить автомат в 3 раза. Устройства категории Z обычно используют для защиты электроники.

Какую характеристику автоматического выключателя правильно устанавливать в жилых помещениях

← Новые распределительные щиты New VEGA HAGER - ваш хаб инноваций   ||   Видеообзор шкафы Hager Volta →

Какую характеристику автоматического выключателя правильно устанавливать в жилых помещениях

Для тех, кто не хочет вникать в технические тонкости, какую характеристику автоматического выключателя или дифавтомата (поскольку автоматический выключатель в нем, как часть) применить в защите вашей электросети, предлагаем вниманию рекомендации немецкого производителя HAGER – прочесть и принять:

  1. Характеристика срабатывания В (3-5 In):

    Применяется преимущественно для защиты кабелей и цепей в жилых домах (цепи освещения, розетки)

  2. Характеристика срабатывания С (5-10 In):

    Применяется для защиты кабелей и цепей преимущественно в приборах с повышенным пусковым током (группы ламп, электродвигатели, и т.д.)

  3. Характеристика срабатывания D (10-20 In):

    Применяется для защиты кабелей и цепей, особенно в приборах с очень большим пусковым током (сварочные трансформаторы, электродвигатели и т.д.)

Т.е. компания HAGER для жилых помещений рекомендует устанавливать характеристику «В». И ей следуют немецкие электрики. В принципе, подобной рекомендации придерживаются другие европейские производители. Почему же в нашей стране электромонтажники характеристику «В» в жилом фонде не принимают за стандарт, а часто применяют «С» характеристику?

Попробуем разобраться.

Рассмотрим таблицу отключения автоматического выключателя в зависимости от характеристики отключения:

Рис.1 Характеристика «В»

Выпуск автоматических выключателей с разными характеристиками отключения и отсутствие универсальной характеристики обусловлены различными требованиями к защите электрической линии от перегрузок, пусковых токов, короткого замыкания. Из таблицы мы видим, что самый быстрый и чувствительный автомат с «В» характеристикой, самый медленный и не чувствительный к пиковым нагрузкам – автомат с характеристикой «D».

Рис.2 характеристика «C»

Характеристика «С» кажется оптимальной, поскольку находится посередине графика (см. выше). Так ли это? Тот факт, что автоматы типа C сейчас активно применяются, не означает, что тип C «лучше» или «более продвинутый». Это просто два разных типа для разных условий, но технологический уровень их исполнения одинаков. И цена, практически, тоже одинакова.

Рис.3 характеристика «D»

Следует отметить, что в современной высококачественной бытовой технике, благодаря применению специальных технологий, пусковые токи значительно меньше, чем были раньше, даже если используется импульсный блок питания. Поэтому, если вы оснастили квартиру или коттедж современной техникой, можно сделать выбор в пользу защитных автоматов типа «B». При этом можно повысить надежность энергоснабжения, реализовав принцип селективного отключения. Он заключается в том, что из-за задержки по времени в срабатывании вышестоящего защитного автомата относительно нижестоящего предотвращается отключение питания по всему коттеджу или по всей квартире. Самый экономичный способ реализации селективной защиты — поставить вводной автомат типа С, а в качестве нижестоящих использовать автоматы типа B.

Еще одно хорошее преимущество характеристики «В» в квартире. Автоматы с такой характеристикой лучше щадят вашу сеть при коротком замыкании, т.к. раньше отключаются и не настолько требовательны к сечению проводников, как характеристика «С».

Выбор характеристики автоматических выключателей остается за вами. Можно полностью установить с характеристикой «С».

Как выбрать автоматический выключатель по мощности, по току для дома

Сейчас наличие автоматических выключателей в электрической сети любого дома является уже обычно практикой.

Если раньше такой выключатель и имелся в сети, то только на входе проводки в дом.

Сейчас же их устанавливают на разные ветки сети дома, производящих подачу электрической энергии на определенные потребители.

Функции автоматического выключателя

Обычно знания владельца дома по поводу этих выключателей сводиться к тому, что они защищают приборы, включенные в сеть или одну из ветвей ее от перегрузки.

И это действительно так, но это лишь следствие работы данного устройства.

Основное же назначение – защита проводки от превышений значений силы тока, в первую очередь – критических.

Если коротко, то при превышении силы тока выключатель обесточит ту часть проводки, которая прикреплена к его выходным клеммам. Вот только срабатывание его может быть разным.

При незначительном увеличении силы тока он обесточит сеть через определенный период времени.

А вот при резком скачке, возникающего обычно при коротком замыкании, выключатель сработает практически мгновенно, что убережет проводку от расплавления и возможного возникновения возгорания.

Если рассматривать автоматический выключатель внешне, то особой сложности конструкции его и не видно – просто пластиковый коробок с клеммами для подключения проводки и небольшой тумблер для включения-выключения.

Но это только внешне.

Читайте также:

Конструкция автоматического выключателя

Внутренняя же конструкция его не такая уж и простая.

В корпусе располагаются:

  • Механизм взвода;
  • Винт тепловой установки;
  • Биметаллический тепловой расцепитель;
  • Электромагнитный катушечный расцепитель;
  • Дугогасительная камера;
  • Силовые контакты;
  • Канал отвода раскаленных газов.

Каждый из этих элементов выполняет определенную работу. Читайте по теме — что такое дифавтомат, как подключить.

Механизм взвода соединен с тумблером, а на концах его установлены силовые контакты. Им и производится передача электрического тока с входящих клемм на выходящие.

Биметаллический (тепловой) расцепитель представляет собой пластину, которая при нагреве изгибается, разъединяя силовые контакты.

Предназначен этот расцепитель для прекращения подачи тока, если его сила не имеет пикового значения.

При незначительном превышении силы тока со временем пластина разогреется и произойдет размыкание контактов. То есть, срабатывает этот расцепитель через определенное время.

Винтом же регулируется зазор между пластиной и контактом. Регулировка этого винта выполняется заводом-изготовителем.

Электромагнитный расцепитель предназначен для мгновенного обесточивания сети. Срабатывает он только при воздействии на него токов больших значений, возникающих при коротком замыкании.

При срабатывании одного из расцепителей, между контактами неизбежно произойдет возникновение электрической дуги, и чем больше сила тока – тем она сильнее.

Чтобы эта дуга не привела к повреждению элементов выключателя, в его конструкцию входит дугогасительная камера, которая гасит внутри себя возникшую дугу.

При всем этом внутри образуются газы с повышенной температурой, которые отводятся по специальному каналу.

Конструктивно все автоматические выключатели практически одинаковы, но рабочие параметры их отличаются.

Существуют определенные критерии выбора автоматических выключателей, которые и учитывают их параметры.

Читайте также:

Основные характеристики автоматических выключателей

Ток короткого замыкания

Первым из критериев, который учитывается при выборе автомата, является ток короткого замыкания, он же – отключающая способность выключателя.

Этот критерий характеризует максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.

Измеряется данный показатель в Амперах, но поскольку при коротком замыкании сила тока может достигать значительных показателей, то этот критерий для автомата указывается в тысячах Ампер.

Значение силы тока

Вторым критерием при выборе является номинальное значение силы тока, с которым будет работать выключатель.

Этот критерий указывает силу тока, при превышении которой автомат сработает и произойдет обесточивание.

На данный показатель влияет много факторов – сечение провода, материал его изготовления, протяженность проводки до автомата, нагрузка, которая будет создаваться в проводке при подключении электроприборов.

Ток срабатывания

Данный показатель указывает, какое максимальное значение силы тока может выдержать выключатель без срабатывания электромагнитного расцепителя.

Дело в том, что при включении приборов могут возникать пусковые токи, которые зачастую в несколько раз превышают номинальное значение, но при этом они не являются током короткого замыкания. К примеру, при включении компьютера.

Эти пусковые токи краткосрочны, поэтому не приводят к срабатыванию теплового размыкателя, поскольку для этого требуется время, а их сила недостаточна для включения в действие электромагнитного размыкателя.

Критерий поделен на классы, которые указывают, во сколько раз сила пускового тока может превышать номинальную без срабатывания автомата.

Селективность

Исходя из первых трех критериев, условно можно разделить все автоматы для использования на:

  1. Малонагруженных сетей;
  2. Средненагруженных;
  3. Высоконагруженных сетей.

При этом использовать, к примеру, высоконагруженный автомат для ветви сети, которая обеспечивает питание лампочек не только нецелесообразно, но и опасно.

Его характеристики значительно выше, чем требуется для такой сети, поэтому даже при возникновении КЗ он может попросту не сработать.

И наоборот, автомат для малонагруженных сетей при использовании на сетях с большой нагрузкой будет срабатывать даже при небольших перегрузках.

Количество полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.

Для обычной домашней однофазной сети подходит двухполюсный выключатель.

Читайте также:

На обеспечение отдельного участка этой сети подойдет однополюсный автомат.

А вот если имеется трехфазная сеть в доме, то понадобится четырехполюсный выключатель.

Но это только критерии, указывающие основные характеристики. Следует отметить, что все они нанесены в виде маркировки на корпусе автоматического выключателя.

Теперь на примере объясним, за что отвечает каждый из элементов этой маркировки.

Обозначение маркировки выключателей

На всех автоматах имеется крупная буквенно-цифровая маркировка (В10, С16, С10, D50).

Эта маркировка включает в себя два параметра выключателя: класс тока срабатывания и номинальный ток напряжения.

Всего классов три – В, С и D. Каждый из них имеет свою кратность силы тока по отношению к номинальному значению.

Так, автомат класса «В» способен принять силу тока в 3-5 раз большую номинала, до того, как он произведет разъединение контактов. Такие автоматы подходят для слабонагруженных сетей.

У класса «С» сила тока до срабатывания автомата может достигать 5-10-кратного увеличения по сравнению с номинальным значением. Автомат с этим классом уже предназначен для средненагруженных сетей.

Класс D предназначен для высоконагруженных сетей, где возможно кратковременное значительное увеличение силы тока. Такой автомат может выдержать до срабатывания ток силой, превосходящей номинальное значение в 10-20 раз.

Второе значение этой маркировки указывает как раз номинальное значение тока, с которым будет работать выключатель.

Читайте также:

Основным параметром при выборе по данному значению является сечение провода.

От сечения провода зависит, какая допустимая сила тока может через него проходить.

Так, медный двухжильный провод с сечением 1,5 мм. кв., уложенный закрытым способом (в штробу или трубу) может пропускать через себя ток силой 18А без нанесения ущерба для самого провода.

При превышении этого значения провод начнет греться, что может привести к расплавлению изоляции, а без нее между проводами возникнет КЗ.

Для провода сечением 2,5 мм. кв. это значение уже достигает 25 А. В итоге чем больше сечение, тем больше пропускная способность провода.

Ниже в таблице можно посмотреть все значения тока.

Читайте также:

Теперь свяжем эту маркировку воедино.

К примеру, имеется выключатель с обозначением В10. Это значит, что номинальная сила тока, которую автомат будет пропускать через себя без включения в работу теплового расцепителя – 10 А.

Выключатель имеет класс В, поэтому до срабатывания электромагнитного расцепителя от способен пропустить краткосрочный ток силой до 30-50 А.

Но в этом есть небольшой подвох, который следует учитывать при выборе автомата.

К примеру, сила тока, проходящая через него, превышает номинальное только в 1,5 раза. Для срабатывания электромагнитного расцепителя этого явно недостаточно.

Но при этом если пропускная способность провода будет точно соответствовать номинальной силе тока автомата, то увеличенное значение тока будет разрушающе действовать на сам провод.

В конструкции имеется тепловой расцепитель, который в конечном итоге все же сработает, но для этого нужно время, чтобы биметаллическая пластина разогрелась и разомкнула контакты.

И этот период может быть достаточно длительным, при этом увеличенное значение тока все это время будет негативно воздействовать на проводку.

Поэтому при выборе автомата следует подбирать его с номинальным значением ниже, чем пропускная способность провода.

Так, для провода 1,5 мм. кв., способного пропускать через себя ток силой 18А лучшим будет автоматический выключатель с номинальным значением 10 А.

В таком случае даже при увеличении силы тока выше номинального, провод будет пропускать его без возможного повреждения.

А для провода сечением 2,5 мм. кв. и пропускной силой тока 25А подойдет автоматический выключатель с номинальной силой тока в 16 А.

Перейдем ко второй маркировке – отключающей способности автомата. На корпусе она нанесена в виде цифрового обозначения – 4500, 6000, 10000 и т.д.

Как уже сказано, это максимальная сила тока, при которой автомат сработает без своего повреждения.

Разберем на примере, в сети произошло КЗ, в результате которого сила тока увеличилась до 5000А.

Электромагнитный расцепитель сработал, однако при этом возникла электрическая дуга.

Если автомат имеет отключающую способность на уровне 4500А, его дугогасительная камера не сможет полностью погасить дугу такой мощности, произойдет повреждение самого автомата.

Но если установлен автомат, у которого показатель отключающей способности составляет 6000А, то его камера дугу погасит, при этом без своего повреждения.

По сути, данный показатель – это характеристика защищенности самого автомата.

И третья маркировка, наносимая на корпус, и которая является тоже важной – класс токоограничения.

Эта маркировка цифровая, располагается рядом с маркировкой отключающей способности, состоит она из цифры 2 или 3.

Данная маркировка указывает на быстродействие автомата при КЗ. При возникновении замыкания, сила тока увеличивается не мгновенно, а нарастает.

И чем раньше произойдет срабатывание автомата, тем меньше вреда нанесет ток КЗ.

Сейчас практически не встречаются автоматы с классом «2», поскольку они несколько медленнее, чем выключатели класса «3».

Читайте также:

Ошибки при выборе, которые нужно учитывать

Напоследок рассмотрим самые распространенные ошибки, которые допускаются при выборе автоматического выключателя.

Ошибка 1.

Выбирая автомат, руководствуются суммарной мощностью потребителей, что является одной из самых грубых ошибок.

Автомат только защищает проводку от перегрузок, изменить ее характеристики он неспособен.

Если поставить мощный автомат на слабую проводку и подключить к ней сильный потребитель энергии, это неизбежно приведет к повреждению проводки, при этом автомат не сможет выполнить свою работу.

Поэтому всегда нужно ориентироваться по сечению провода и его пропускной способности, а не по мощности потребителей.

Ошибка 2.

Зачастую все ветки сети оснащаются одинаковыми автоматами, а затем пытаются использовать одну из ветвей в качестве сильнонагруженной.

Еще на стадии монтажа электрической сети желательно позаботиться о том, чтобы хоть одна из веток имела повышенные параметры и была оснащена автоматом, рассчитанным на значительные нагрузки.

К примеру, в гараже частного дома возможно использование приборов, создающих значительную нагрузку.

Эту ветвь лучше заранее усилить, чем потом переделывать или надеяться, что автомат или проводка «выдержат».

Ошибка 3.

При приобретении автоматических выключателей покупатели стараются минимизировать затраты. На безопасности лучше не экономить.

Покупать такие устройства следует только у хорошо зарекомендованных фирм в специализированных магазинах, а еще лучше у официального дистрибьютора.

Надеемся, что данные выше советы помогут вам правильно подобрать автоматический выключатель для своего дома.

Основные характеристики выключателя

Основными характеристиками выключателя являются:

  • Его номинальное напряжение Ue
  • Его номинальный ток In
  • Диапазон регулировки уровня тока срабатывания для защиты от перегрузки (Ir [1] или Irth [1] ) и для защиты от короткого замыкания (Im) [1]
  • Его номинальный ток отключения при коротком замыкании (Icu для промышленных выключателей; Icn для выключателей бытового типа).

Расчетное рабочее напряжение (Ue)

Это напряжение, при котором автоматический выключатель рассчитан на работу в нормальных (невозмущенных) условиях.

Автоматическому выключателю также присваиваются другие значения напряжения, соответствующие возмущенным условиям, как указано в разделе «Другие характеристики автоматического выключателя».

Номинальный ток (In)

Это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный указанным реле максимального тока, может выдерживать неопределенное время при температуре окружающей среды, указанной производителем, без превышения установленных температурных пределов токоведущих частей.

Пример

Автоматический выключатель, рассчитанный на In = 125 A для температуры окружающей среды 40 ° C, будет оснащен соответствующим образом откалиброванным реле максимального тока (настроено на 125 A). Однако тот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких значениях температуры окружающей среды, если он соответствующим образом «понижен». Таким образом, автоматический выключатель при температуре окружающей среды 50 ° C может выдерживать только 117 A в течение неограниченного времени или, опять же, только 109 A при 60 ° C, при соблюдении указанного температурного предела.

Таким образом, снижение номинальных характеристик автоматического выключателя достигается за счет уменьшения уставки тока срабатывания его реле перегрузки и соответствующей маркировки выключателя.Использование отключающего устройства электронного типа, разработанного, чтобы выдерживать высокие температуры, позволяет автоматическим выключателям (со сниженными номинальными характеристиками) работать при температуре окружающей среды 60 ° C (или даже 70 ° C).

Примечание: In для автоматических выключателей (в IEC 60947-2) обычно равно Iu для распределительного устройства, Iu - это номинальный непрерывный ток.

Типоразмер рамы

Автоматическому выключателю, который может быть оснащен расцепителями максимального тока с различными диапазонами настройки уровня тока, присваивается номинал, который соответствует максимальному устройству отключения с настройкой уровня тока, которое может быть установлено.

Пример

Автоматический выключатель Compact NSX630N может быть оснащен 11 электронными расцепителями от 150 до 630 А. Номинальный ток автоматического выключателя составляет 630 А.

Уставка тока срабатывания реле перегрузки (Irth или Ir)

Помимо небольших автоматических выключателей, которые очень легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащены съемными, т. Е. Заменяемыми, реле максимального тока. Кроме того, чтобы адаптировать автоматический выключатель к требованиям цепи, которую он контролирует, и избежать необходимости прокладки кабелей слишком большого размера, реле отключения обычно регулируются.Уставка тока срабатывания Ir или Irth (обычно используются оба обозначения) - это ток, при превышении которого автоматический выключатель сработает. Он также представляет собой максимальный ток, который автоматический выключатель может выдерживать без отключения. Это значение должно быть больше максимального тока нагрузки IB, но меньше максимально допустимого тока в цепи Iz (см. Главу «Размеры и защита проводов»).

Реле теплового срабатывания обычно регулируются от 0,7 до 1,0 от In, но когда для этого используются электронные устройства, диапазон регулировки больше; обычно 0.4 к 1 разу В.

Пример

(см. рис. h37)

Выключатель NSX630N, оборудованный реле максимального тока Micrologic 6.3E на 400 А, установленным на 0,9, будет иметь уставку тока срабатывания:

Ir = 400 x 0,9 = 360 А

Примечание: Для автоматических выключателей, оборудованных нерегулируемыми реле максимального тока, Ir = In. Пример: для автоматического выключателя iC60N на 20 А,

Ir = In = 20 А.

Рис. H37 - Пример автоматического выключателя Compact NSX630N с номиналом 400 А от Micrologic, настроенным на 0.9, чтобы получить Ir = 360 A

Уставка тока срабатывания реле короткого замыкания (Im)

Реле отключения при коротком замыкании (мгновенного действия или с небольшой выдержкой времени) предназначены для быстрого отключения выключателя при возникновении высоких значений тока повреждения. Их порог срабатывания Im равен:

  • Либо фиксируется стандартами для отечественных автоматических выключателей, например IEC 60898 или
  • Указано производителем для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с соответствующими стандартами, в частности, IEC 60947-2.

Для последних автоматических выключателей существует большое количество отключающих устройств, которые позволяют пользователю адаптировать защитные характеристики автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. Рис. h38, Рис. h39 и Рис. h40).

Рис. H38 - Диапазоны тока отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для выключателей низкого напряжения

Тип реле защиты Защита от перегрузки
Защита от короткого замыкания
Бытовые выключатели IEC 60898 Термомагнитный Ir = In Низкое значение
тип B
3 In ≤ Im ≤ 5 In
Стандартная настройка
тип C
5 In ≤ Im ≤ 10 In
Цепь высокой уставки
тип D
10 In ≤ Im ≤ 20 In [a]
Модульные промышленные автоматические выключатели [b] Термомагнитный Ir = In
фиксированный
Низкая настройка
тип B или Z
3.2 In ≤ фиксированный ≤ 4,8 дюйма
Стандартная настройка
тип C
7 In ≤ фиксированный ≤ 10 In
Высокая уставка
тип D или K
10 In ≤ фиксированная ≤ 14 In
Промышленные выключатели [b]

IEC 60947-2

Термомагнитный Ir = фиксированный Фиксированное: Im = от 7 до 10 дюймов
Регулируемый:
0,7 In ≤ Ir ≤ In
Регулируемый:
  • Низкое значение: от 2 до 5 дюймов
  • Стандартная настройка: от 5 до 10 дюймов
Электронный Длительная задержка
0. 1 2 Для промышленного использования стандарты IEC не определяют значения. Вышеуказанные значения даны только как общеупотребительные.

Рис. H39 - Кривая отключения термомагнитного выключателя

Ir : Уставка тока срабатывания реле перегрузки (тепловая или с большой задержкой)
Im : Уставка тока срабатывания реле короткого замыкания (магнитная или короткая задержка)
Ii : Срабатывание мгновенного реле короткого замыкания текущая настройка.
Icu : Отключающая способность

Рис. H40 - Кривая отключения автоматического выключателя с усовершенствованным электронным расцепителем

Автоматический выключатель с изоляцией

Автоматический выключатель пригоден для разъединения цепи, если он соответствует всем условиям, предписанным для разъединителя (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте. В таком случае он называется выключателем-разъединителем и маркируется на его лицевой стороне символом

К этой категории относятся все распределительные устройства Acti 9, Compact NSX и Masterpact LV линейки Schneider Electric.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Отключающая способность низковольтного выключателя по току короткого замыкания связана (приблизительно) с cos φ петли тока короткого замыкания. Стандартные значения для этой связи установлены в некоторых стандартах.

Номинальный ток отключения при коротком замыкании выключателя - это наивысшее (ожидаемое) значение тока, которое выключатель способен отключать без повреждения. Величина тока, указанная в стандартах, представляет собой действующее значение переменной составляющей тока короткого замыкания, т.е.е. переходная составляющая постоянного тока (которая всегда присутствует в наихудшем случае короткого замыкания) предполагается равной нулю для расчета стандартизованного значения. Это номинальное значение (Icu) для промышленных выключателей и (Icn) для выключателей бытового типа обычно выражается в кА (действующее значение).

Icu (номинальная предельная отключающая способность sc) и Ics (номинальная рабочая отключающая способность sc) определены в МЭК 60947-2 вместе с таблицей, связывающей Ics с Icu для различных категорий использования A (мгновенное отключение) и B (с выдержкой времени). отключение), как описано в разделе Другие характеристики автоматического выключателя.

Испытания для подтверждения номинальных значений н.у. Отключающая способность автоматических выключателей регулируется стандартами и включает:

  • Рабочие последовательности, состоящие из последовательности операций, т.е. замыкание и размыкание при коротком замыкании
  • Сдвиг фаз тока и напряжения. Когда ток находится в фазе с напряжением питания (cosφ для цепи = 1), прерывание тока легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Прерывание тока при малых значениях запаздывания cosφ значительно труднее; схема с нулевым коэффициентом мощности (теоретически) является наиболее обременительным случаем.

На практике все токи короткого замыкания в энергосистеме имеют (более или менее) отстающие коэффициенты мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются репрезентативными для большинства энергосистем. Как правило, чем выше уровень тока повреждения (при заданном напряжении), тем ниже коэффициент мощности петли тока повреждения, например, вблизи генераторов или больших трансформаторов.

На рисунке h41 ниже, взятом из IEC 60947-2, приведены стандартизованные значения cos φ для промышленных автоматических выключателей в соответствии с их номинальным значением Icu.

  • После последовательности включения - выдержки времени - включения / выключения для проверки емкости Icu выключателя проводятся дальнейшие тесты, чтобы убедиться, что:
    • Устойчивость к диэлектрику
    • Отключение (изоляция) исполнения и
    • Проверка не нарушила правильную работу защиты от перегрузки.

Рис. H41 - Icu, связанное с коэффициентом мощности (cosφ) цепи тока повреждения (IEC 60947-2)

Icu cosφ
6 кА 0. 1 2 3 Значения уставок уровня тока, которые относятся к токовым тепловым и «мгновенным» магнитным расцепителям для защиты от перегрузки и короткого замыкания.

Общие сведения о кривых отключения - c3controls

Введение

Кривые отключения, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой. Цель этой короткой статьи - познакомить вас с концепцией кривых срабатывания и объяснить, как их читать и понимать.

Что такое UL?

Underwriters Laboratories (UL) была основана в 1894 году как Бюро андеррайтеров по электротехнике, бюро Национального совета андеррайтеров. UL была основана в первую очередь для проведения независимых испытаний и сертификации электротехнической продукции на пожарную безопасность. Эти продукты включают устройства защиты цепей, обсуждаемые в этой статье.

Устройства защиты цепей

Защита цепей используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю.Грозы, перегрузка розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

Что такое кривая отключения?

Проще говоря, кривая срабатывания - это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи. Устройства защиты цепей бывают разных видов, включая предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели для защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривые отключения отображают время отключения устройств максимального тока в зависимости от заданного уровня тока. Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту и производительность оборудования, избегая при этом ложных срабатываний.

Различные типы кривых срабатывания

Зачем нужны разные кривые срабатывания?

Автоматические выключатели должны срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не так быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Во избежание ложных срабатываний автоматические выключатели должны иметь соответствующие размеры для компенсации пускового тока. NEMA определяет мгновенный пиковый бросок тока как мгновенный переходный процесс по току, который возникает немедленно (в пределах половины цикла переменного тока) после замыкания контакта .

Пусковой ток - это то, что заставляет свет в доме тускнеть, когда запускается двигатель, например, на сушилке для одежды или пылесосе.

На рисунке 2 (ниже) показан пример пускового тока для двигателя переменного тока.

Как видно из графика, пусковой ток, вызванный включением двигателя, составляет 30 А. Он намного выше, чем рабочий или установившийся ток. Пусковой ток достигает пика, а затем начинает спадать по мере раскрутки двигателя.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать правильную величину максимальной токовой защиты и оптимальную работу машины. Выбор автоматического выключателя с кривой срабатывания, которая срабатывает слишком рано, может привести к ложному срабатыванию. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Как работает MCB?

Чтобы понять кривую срабатывания, полезно понять, как работает миниатюрный автоматический выключатель или устройство защиты от перегрузки по току. На рисунке 3 ниже показан вид изнутри миниатюрного автоматического выключателя (MCB).

Как с биметаллической полосой (2), так и с магнитной катушкой / соленоидом (6), миниатюрный автоматический выключатель может представлять собой два отдельных типа устройства защиты цепи в одном. Биметаллическая полоса обеспечивает защиту от перегрузки в ответ на меньшие сверхтоки, обычно в 10 раз превышающие рабочий ток.Металлическая полоса состоит из двух сформированных вместе полос разных металлов, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. В случае перегрузки биметаллическая полоса изгибается, и это движение приводит в действие механизм отключения и размыкает (размыкает) цепь. Полоса преобразует изменение температуры в механическое смещение.

Магнитная катушка или соленоид (6) реагирует на быстрые, более высокие токи перегрузки, вызванные короткими замыканиями, обычно более чем в 10 раз превышающими рабочий ток - до десятков или сотен тысяч ампер.Сильный ток вызывает магнитное поле, создаваемое катушкой, быстро перемещая внутренний поршень (в течение микросекунд), чтобы сработать исполнительный механизм и разорвать цепь.

Кривая отключения

Рисунок 4 (ниже) представляет собой график кривой отключения.

  • Ось X представляет кратный рабочий ток автоматического выключателя.
  • Ось Y представляет время отключения. Логарифмическая шкала используется для отображения времени от 0,001 секунды до 10,000 секунд (2.77 часов) при кратном рабочем токе.

На рисунке 5 (ниже) показана кривая отключения B, наложенная на график. Три основных компонента кривой отключения:

  1. Кривая отключения по температуре. Это кривая срабатывания биметаллической ленты, которая рассчитана на более медленные сверхтоки, чтобы учесть пик / запуск, как описано выше.
  2. Кривая магнитного срабатывания. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он разработан для быстрой реакции на большие перегрузки по току, например, на короткое замыкание.
  3. Идеальная кривая срабатывания. Эта кривая показывает желаемую кривую срабатывания биметаллической полосы. Из-за органической природы биметаллической полосы и меняющихся условий окружающей среды трудно точно предсказать точную точку срабатывания.

Как кривая срабатывания связана с фактическим выключателем?

На рис. 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой отключения.

В верхней части диаграммы показана кривая теплового отключения биметаллической ленты.Он говорит нам, что при 1,5-кратном номинальном токе самое быстрое срабатывание автоматического выключателя составляет сорок секунд (1). Сорок секунд при 2-кратном номинальном токе - это самое медленное срабатывание автоматического выключателя (2).

Нижняя часть таблицы предназначена для магнитного отключения катушки / соленоида; 0,02–2,5 секунды при 3-кратном номинальном токе - это самое быстрое срабатывание автоматического выключателя (3). Такая же продолжительность, от 0,02 до 2,5 секунд, при 5-кратном номинальном токе, является наибольшей продолжительностью срабатывания автоматического выключателя (4).

Зона, заштрихованная между ними, - это зона срабатывания.

ВАЖНО: Кривые отключения представляют собой прогнозируемое поведение автоматического выключателя в холодном состоянии (температура окружающей среды). Холодное состояние - это когда биметаллическая полоса находится в пределах указанной для выключателя рабочей температуры окружающей среды. Если выключатель недавно испытал тепловое срабатывание и не остыл до температуры окружающей среды, он может сработать раньше.

Собираем все вместе

На Рисунке 7 (ниже) эти концепции представлены в более ясной картине.

Обратите особое внимание на Зону срабатывания, в которой выключатель может сработать или не сработать.Думайте об этом как о кошачьем районе Шредингера. В пределах зоны до тех пор, пока не произойдет событие перегрузки по току, мы не знаем точно, когда / если выключатель сработает (кот Шредингера = мертв) или выключатель не сработает (кот Шредингера = жив).

Теперь, когда мы собрали все вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя на 10А, кривая B может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону отключения при 30А. (См. Рис. 8 ниже.) D Прерыватели кривой - наиболее распространенный выбор для электродвигателей, хотя иногда можно выбрать прерыватель кривой С для приложений, которые имеют смешанные нагрузки в одной цепи.

Три наиболее распространенных кривых срабатывания для миниатюрных автоматических выключателей - это B, C и D. Поместив все три на одну диаграмму (рисунок 9, ниже), мы можем увидеть, насколько тепловые части кривых похожи друг на друга, но Есть различия в том, как работает магнитная характеристика (катушка / соленоид) и, следовательно, автоматический выключатель.

Вкратце:

Защита цепей используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю.Грозы, перегрузка розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

  • Устройства защиты цепей включают предохранители, автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели для защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.
  • Кривые отключения предсказывают поведение устройств защиты цепей как в более медленных, меньших условиях перегрузки по току, так и в более высоких и более быстрых условиях перегрузки по току.
  • Выбор правильной кривой срабатывания для вашего приложения обеспечивает надежную защиту цепи, ограничивая при этом ложные срабатывания или ложные срабатывания.

Этот документ представляет собой краткий обзор кривых срабатывания. Он не претендует на окончательный ответ по этой теме. Есть еще много чего, что нужно изучить, в том числе другие типы кривых срабатывания и координации выключателя.Изучив основы, можно уверенно подходить к этим темам.

Отказ от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется при том понимании, что авторы и издатели не участвуют в предоставлении технических или других профессиональных консультаций или услуг. Инженерная практика определяется обстоятельствами конкретного объекта, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может принять во внимание все соответствующие факторы и желаемые результаты.Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако возможно, что некоторая информация в этих официальных документах является неполной, неверной или неприменимой к определенным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования информации, содержащейся в этом техническом документе, или действий на ее основе.

Основные параметры и характеристики автоматических выключателей

К характеристикам автоматических выключателей в основном относятся: номинальное напряжение Ue; номинальный ток In; диапазон уставок тока отключения защиты от перегрузки (Ir или Irth) и защиты от короткого замыкания (Im); номинальный ток отключения при коротком замыкании (промышленный выключатель Icu; бытовой выключатель Icn)) Подождите.

Номинальное рабочее напряжение (Ue): это напряжение, при котором автоматический выключатель работает в нормальных (непрерывных) условиях.

Номинальный ток (In): это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оснащенный специальным реле максимального тока, может выдерживать неопределенно долго при температуре окружающей среды, указанной производителем, и не будет превышать температурный предел, указанный токоведущим компонентом.

Значение уставки тока срабатывания реле короткого замыкания (Im): реле срабатывания короткого замыкания (мгновенное или с короткой задержкой) используется для быстрого отключения автоматического выключателя при возникновении высокого значения тока короткого замыкания и его предела срабатывания Im.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn): Номинальный ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя - это максимальное (ожидаемое) значение тока, которое автоматический выключатель может отключить без повреждения. Текущее значение, указанное в стандарте, представляет собой среднеквадратическое значение переменной составляющей тока повреждения. При вычислении стандартного значения переходная составляющая постоянного тока (всегда возникающая при наихудшем случае короткого замыкания) принимается равной нулю. Номинальные характеристики промышленных автоматических выключателей (Icu) и бытовых выключателей (Icn) обычно выражаются в кА (действующее значение).

Отключающая способность при коротком замыкании (Ics): Номинальная отключающая способность автоматического выключателя делится на два типа: номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании и номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании. В национальном стандарте «Низковольтные распределительные устройства и оборудование управления низковольтными автоматическими выключателями» (GB14048.2–94) приведены следующие пояснения номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании и номинальной рабочей отключающей способности при коротком замыкании автоматических выключателей:

Номинальная предельная отключающая способность автоматического выключателя при коротком замыкании: В соответствии с условиями, указанными в предписанных экспериментальных процедурах, за исключением отключающей способности автоматического выключателя, чтобы продолжать выдерживать свою номинальную токовую нагрузку;

Номинальная рабочая отключающая способность автоматического выключателя при коротком замыкании: В соответствии с условиями, указанными в предписанных экспериментальных процедурах, включая отключающую способность автоматического выключателя, чтобы продолжать выдерживать свою номинальную токовую нагрузку;

Процедура испытания номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании - O-t-CO.

Конкретный тест: отрегулируйте ток линии до ожидаемого значения тока короткого замыкания (например, 380 В, 50 кА), но тестовая кнопка не замкнута, тестируемый автоматический выключатель находится в замкнутом положении, нажмите тестовую кнопку , автоматический выключатель пропускает ток короткого замыкания 50 кА, автоматический выключатель отключается немедленно (размыкание обозначается как O), автоматический выключатель должен быть исправен и может быть снова включен. t - время перерыва, обычно 3 мин. В это время линия все еще находится в состоянии горячего резервирования, и автоматический выключатель снова включается (замыкается, обозначается как C), а затем размыкается (O).(Тестирование заключается в том, чтобы проверить, что автоматический выключатель находится на пике электрической и термической устойчивости по току). Эта процедура называется CO. Если автоматический выключатель может быть полностью отключен, его предельная отключающая способность при коротком замыкании определяется.

Процедура проверки номинальной рабочей отключающей способности при коротком замыкании (Icn) автоматического выключателя: O — t — CO — t — CO. У него на один СО больше, чем при испытании Icn. После испытания автоматический выключатель может полностью выключить и погасить дугу, и считается, что его номинальная отключающая способность при коротком замыкании соответствует требованиям.

Следовательно, можно видеть, что номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании Icn означает, что низковольтный автоматический выключатель может нормально работать после отключения максимального трехфазного тока короткого замыкания на выходе автоматического выключателя и его отключения. ток короткого замыкания снова. Что касается того, может ли это быть нормальным в будущем Включение и выключение, автоматический выключатель не гарантируется; а номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании Ics означает, что автоматический выключатель может нормально отключаться много раз, когда максимальный трехфазный ток короткого замыкания возникает на его выходе.

Стандарт IEC947-2 «Низковольтные распределительные устройства и управляющее оборудование, низковольтные автоматические выключатели» предусматривает: Автоматический выключатель типа A (относится только к выключателю с длительной задержкой при перегрузке, переходным выключателем при коротком замыкании) Ics может составлять 25%, 50%, 75% и 100%. Ics автоматических выключателей класса B (выключатели с трехступенчатой ​​защитой от перегрузки с длительной задержкой, коротким замыканием с задержкой и переходным процессом короткого замыкания) могут составлять 50%, 75% и 100% от Ics. Следовательно, можно видеть, что номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании - это значение тока отключения, меньшее, чем номинальный предельный ток отключения при коротком замыкании.

Независимо от типа автоматического выключателя, он имеет два важных технических индикатора: Icu и Ics. Однако, как автоматический выключатель, используемый в ответвлениях, он может соответствовать только номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании. Более распространенное предубеждение состоит в том, что лучше брать большую, а не принимать правильную, думая, что большая страховка. Однако, если он слишком большой, это приведет к ненужным отходам (автоматический выключатель того же типа, типа H с высоким выключателем, в 1,3–1,8 раза дороже, чем выключатель обычного типа S).Следовательно, автоматическому выключателю в ответвлении не нужно вслепую следить за своим индексом отключающей способности при коротком замыкании. Автоматический выключатель, используемый в основной линии, должен не только соответствовать требованиям номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании, но также должен соответствовать требованиям номинальной рабочей отключающей способности при коротком замыкании. Если для измерения отключающей способности используется только номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании Icu, вне зависимости от того, квалифицирована она или нет, это принесет небезопасные скрытые опасности для пользователей.

Свободное отключение автоматического выключателя: в любой момент во время процесса включения автоматического выключателя, если действие защиты включает цепь отключения, автоматический выключатель может быть надежно полностью отключен, что называется свободным отключением. Автоматический выключатель со свободным срабатыванием обеспечивает быстрое отключение автоматического выключателя при включении и коротком замыкании автоматического выключателя, что позволяет избежать расширения масштабов аварии.

Различий и сходств между выключателями кривой K и D

Сравнение характеристик теплового и магнитного отключения


Миниатюрный автоматический выключатель (MCB) - это сбрасываемое защитное устройство, которое предотвращает возгорание электрических цепей и нанесение ущерба персоналу и имуществу.Это устройство, предназначенное для изоляции цепи во время перегрузки по току без использования плавкого элемента.

Есть два типа событий перегрузки по току; тепловая перегрузка и короткое замыкание.

  • Тепловая перегрузка: Тепловая перегрузка - это медленная и небольшая перегрузка по току, которая вызывает постепенное увеличение допустимой нагрузки и температуры цепи. Этот тип события характеризуется небольшим увеличением нагрузки (допустимой нагрузки) в цепи и прерывается тепловым расцепителем автоматического выключателя.
  • Короткое замыкание: Короткое замыкание - это сильная перегрузка по току, которая приводит к увеличению допустимой нагрузки цепи. Этот тип события характеризуется резким увеличением нагрузки (допустимой нагрузки) в цепи и прерывается магнитным расцепителем выключателя.

Отключающие характеристики MCB графически представлены в виде диаграммы срабатывания. На диаграмме показана реакция теплового и магнитного отключающих элементов на различные ситуации перегрузки и короткого замыкания.

Компоненты кривой срабатывания

  • Область температур: Область кривой отключения, представляющая характеристики отключения биметаллического расцепителя.
    • Зона отключения имеет наклон из-за постепенной перегрузки, нагрева и изгиба термоэлемента с течением времени.
  • Магнитная область: Область кривой отключения, представляющая характеристики отключения магнитного расцепителя
    • Зона отключения не имеет наклона из-за мгновенного действия магнитного элемента во время короткого замыкания.

Примеры интерпретации кривых срабатывания - считывание кривых срабатывания

Пример 1: Характеристика теплового отключения

  • 10A B Прерыватель кривой
  • Тепловая перегрузка при 20 А

Для определения времени, за которое выключатель отключится при нагрузке 20 А

  • Найдите 20A в нижней части кривой - выключатель на 20A при двукратном токе составляет 20A
  • Следуйте по линии допустимой нагрузки до области срабатывания "время" кривой

Выключатель сработает при тепловой перегрузке от 10 до 100 секунд.Гарантируется, что выключатель не сработает раньше, чем через 10 секунд, и сработает не более 100 секунд. Прерыватель может сработать в любое время от 10 до 100 секунд.

Пример 2: Характеристика магнитного отключения

  • 10A B Прерыватель кривой
  • Короткое замыкание на 70 А

Для определения времени, за которое выключатель отключится при коротком замыкании 70.

  • Найдите 70A в нижней части кривой - прерыватель 10A @ 7X ток равен 70A
  • Обратите внимание на «время» в нижнем левом углу оси диаграммы.

Автоматический выключатель сработает при коротком замыкании между ними.001 и 01 секунды. Гарантируется, что выключатель сработает не позднее, чем за 0,01 секунды при любом коротком замыкании, равном 70А.

Общие кривые срабатывания MCB


Существует несколько типов кривых MCB, которые производители предоставляют для защиты цепей в различных приложениях. Наиболее распространены кривые B, C и D. Один производитель MCB также производит кривые K и Z.

  • Прерыватели кривой B: Срабатывание при токе, превышающем номинальный ток в 3-5 раз в случае короткого замыкания.Автоматические выключатели с кривой B следует применять там, где нагрузки являются резистивными и не имеют пускового тока. Идеальное применение - освещение или электронные схемы.

  • Прерыватели кривой C: Отключение при 6–10-кратном номинальном токе в ситуации короткого замыкания. Автоматические выключатели с кривой C следует применять там, где нагрузки имеют небольшой пусковой ток при запуске. Идеальное применение - это схема с небольшой трансформаторной нагрузкой.

  • Прерыватели кривой D: Срабатывание при 10-15-кратном номинальном токе.Автоматические выключатели с кривой D следует применять там, где нагрузки имеют высокий уровень пускового тока при запуске. Идеальное применение - это схема с моторной нагрузкой.

Автоматические выключатели с кривой K –vs- Автоматические выключатели с кривой D

Прерыватели кривых K и D предназначены для двигателей, в которых допустимая токовая нагрузка увеличивается быстро и мгновенно во время «пуска». Обе кривые могут «преодолевать» кратковременный скачок тока и предотвращать ложное срабатывание, обеспечивая при этом защиту цепи.

Автоматические выключатели с кривыми K и D имеют практически идентичные характеристики отключения.Характеристики срабатывания магнитного элемента идентичны для двух кривых, а характеристики срабатывания теплового элемента немного отличаются.

E-T-A Характеристики теплового отключения по кривой D и характеристики теплового отключения по кривой K


Пример:

  • Прерыватель кривых 10A D
  • Тепловая перегрузка при 20 А

Для определения времени, за которое выключатель отключится при нагрузке 20 А.

  • Найдите 20A в нижней части кривой - прерыватель 10A при 2X токе составляет 20A
  • Следуйте по линии допустимой нагрузки до области срабатывания "время" кривой

Выключатель сработает при тепловой перегрузке от 10 до 100 секунд.Гарантируется, что выключатель не сработает раньше, чем через 10 секунд, и сработает не более 100 секунд. Прерыватель может сработать в любое время от 10 до 100 секунд.

Давайте теперь сравним это с автоматическим выключателем на 10 А с температурной перегрузкой 20 А.

Прерыватель кривой K срабатывает при тепловой перегрузке от 6 до 350 секунд. Гарантируется, что выключатель не сработает раньше, чем через 6 секунд, и отключение не займет больше 350 секунд. Прерыватель может сработать в любое время от 6 до 350 секунд.

E-T-A Характеристики магнитного отключения по кривой D по сравнению с характеристиками магнитного отключения по кривой K


Пример:

  • Прерыватель кривой 10A K и прерыватель кривой 10A D
  • Короткое замыкание на 100 А

Оба выключателя имеют элемент, который срабатывает от 10 до 15 номинального тока. Оба выключателя сработают при коротком замыкании в интервале от 0,001 до 0,01 секунды. И оба выключателя гарантированно сработают не позднее.01 секунда для любого короткого замыкания, равного 100А или больше.

Анализ кривых K и D


  • Магнитный элемент: Магнитный элемент MCB кривой K и кривой D идентичен. Оба выключателя прерывают короткое замыкание при токе, в 10 раз превышающем номинальный (или больший), не позднее, чем за 0,01 секунды.
  • Минимальное отключение теплового элемента: MCB с кривой D отключит перегрузку при 2-кратном номинальном токе за 10 секунд или больше. MCB с кривой K отключит перегрузку при двукратном номинальном токе за 6 секунд или больше.Кривая D отстает на 4 секунды по сравнению с кривой K. Дополнительные 4 секунды дают схеме больше времени для «прохождения» большого броска при запуске и предотвращения ложных срабатываний.
  • Полоса пропускания теплового элемента: Полоса пропускания отключения по кривой K при двукратном номинальном токе составляет от 6 до 350 секунд. Полоса срабатывания кривой D при 2-кратном номинальном токе составляет от 10 до 100 секунд. Различия между полосами пропускания демонстрируют точность калибровки и контроля качества.Прерыватель кривой D от E-T-A имеет гораздо меньшую полосу допуска и требует более высокого уровня регулировки во время производства и проверки контроля качества.

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 и 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 1КА (1000 ампер) до более высокого значения в соответствии с конструкцией.

Обязательные номинальные характеристики автоматического выключателя

  1. Номинальное напряжение
  2. Номинальный уровень изоляции.
  3. Номинальный нормальный ток.
  4. Номинальный кратковременный выдерживаемый ток.
  5. Номинальный выдерживаемый пиковый ток.
  6. Номинальная продолжительность 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 вне фазы
  2. номинальный ток отключения заряда кабеля
  3. номинальный ток отключения заряда линии,
  4. номинальный ток отключения конденсаторной батареи,
  5. номинальный ток отключения встречно-задней батареи,
  6. номинальный пусковой ток включения конденсаторной батареи,
  7. номинальный малый индуктивный ток отключения.

Определение - общая характеристика выключателя

Номинальное напряжение выключателя:
Номинальное напряжение - это максимальное действующее значение. 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 в зависимости 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 способен 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 автоматического выключателя:

Номинальный ток отключения при коротком замыкании - это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель должен быть способен отключать при 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 перегрузки по току, 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 варьируется в зависимости 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

Сущность автоматических выключателей низкого напряжения - Расцепители, кривые срабатывания, характеристики и ограничения

Замыкающие, выдерживающие и размыкающие токи

Автоматический выключатель - это как устройство выключения, которое может включать, выдерживать и отключать токи, сила которых не более чем равна номинальному току (In) и защитному устройству, которое может автоматически отключать сверхтоки, которые обычно возникают после неисправностей в установках.

10 характеристик автоматического выключателя низкого напряжения, которые вы ДОЛЖНЫ знать

Выбор автоматического выключателя и его характеристик зависит от размера установки, а также от различных параметров сети.

Давайте начнем с типов расцепителей автоматического выключателя, затем наиболее важные характеристики, важные для работы выключателя, затем несколько примеров кривых отключения и в конце статьи - кривые ограничения.

Содержание:

  1. Технологии, используемые для обнаружения сверхтоков
    1. Тепловой расцепитель
    2. Магнитный расцепитель
    3. Электронный расцепитель
  2. Характеристики автоматических выключателей
    1. Номинальное рабочее напряжение (в В)
    2. )
    3. Импульсное напряжение (в кВ)
    4. Категория применения
    5. Номинальный ток (в А)
    6. Предельная отключающая способность (в кА)
    7. Номинальная отключающая способность (в А)
    8. Стандартная отключающая способность
    9. Кратковременная стойкость Ток (в кА)
    10. Номинальная включающая способность при коротком замыкании (кА, пиковая)
  3. Примеры кривых отключения
    1. Автоматический выключатель 250 А с термомагнитным расцепителем
    2. Автоматический выключатель 1600 А с электронным расцепителем
    3. Пример настройки цепи выключатель и считывание кривых
    4. Пределы MCB
  4. Ограничение
    1. Кривые ограничения тока
    2. Кривые ограничения теплового напряжения

1.Технологии, используемые для обнаружения сверхтоков

Перегрузки по току обнаруживаются тремя различными устройствами: тепловым для перегрузки, магнитным для коротких замыканий и электронным для обоих. В тепловых и магнитных расцепителях, которые обычно комбинируются (термомагнитные выключатели), используется экономичная, испытанная и испытанная технология, но они обеспечивают меньшую гибкость настройки, чем электронные расцепители. С другой стороны, выключатель с электронным расцепителем дороже…

Хорошо, давайте подробно рассмотрим каждую из упомянутых технологий.


1.1 Термическое расцепление

Состоит из биметаллической полосы, которая при нагревании сверх нормальных рабочих значений деформируется, освобождая фиксатор, удерживающий контакты.

Время реакции биметаллической ленты обратно пропорционально силе тока. В результате своей тепловой инерции биметаллическая полоса реагирует быстрее, когда вторая перегрузка следует за первой в быстрой последовательности. Это улучшает защиту кабелей , температура которых уже выше.

Большинство автоматических выключателей позволяют устанавливать ток срабатывания Ir в определенных пределах (от 0,4 до 1 In в зависимости от типа выключателя).

Рисунок 1 - Типичная кривая срабатывания термомагнитного расцепителя

Вернуться к содержанию ↑


1.2 Магнитный расцепитель

Он состоит из магнитной петли, действие которой освобождает замок, удерживающий контакты , тем самым вызывая размыкание, если есть высокий ток перегрузки. Время отклика очень короткое (около одной десятой секунды).

Большинство автоматических выключателей в литом корпусе имеют настройку Im (до 10 x Ir) , которая может использоваться для установки значения срабатывания в соответствии с условиями защиты установки (ток короткого замыкания и косвенный контакт).

Кроме того, эту настройку в сочетании с временной задержкой можно использовать для поиска наилучших условий дискриминации между устройствами.

Рисунок 2 - Термомагнитный расцепитель

Вернуться к содержанию ↑


1.3 Электронный расцепитель

Катушка, размещенная на каждом проводе, непрерывно измеряет ток в каждом из них.Эта информация обрабатывается электронным модулем , который управляет отключением автоматического выключателя при превышении значений уставок.

Рисунок 3 - Типичная кривая срабатывания электронного расцепителя

На кривой расцепителя показаны три рабочие зоны.


«Мгновенная» рабочая зона

Обеспечивает защиту от коротких замыканий высокой интенсивности . Оно устанавливается либо конструкцией на фиксированное значение (от 5 до 20 кА), либо регулируется в зависимости от устройства.


Рабочая зона «Кратковременная задержка»

Обеспечивает защиту от коротких замыканий меньшей интенсивности, которые обычно возникают в конце линии.

Порог срабатывания обычно регулируется. Период задержки может быть увеличен на пороговые значения до одной секунды, чтобы гарантировать распознавание устройств, размещенных ниже по потоку.


Рабочая зона «с длительной задержкой»

Это аналогично характеристике теплового расцепителя.Он защищает проводники от перегрузок.

Электронные расцепители улучшают селективную характеристику , а некоторые автоматические выключатели одного производителя также могут связываться друг с другом.

Итак, как это работает?

Защита от перегрузок (функция отключения с длительной выдержкой времени, код ANSI 51, реле максимального тока с выдержкой времени переменного тока) определяется функцией L . Если ток короткого замыкания превышает установленный порог I 1 , эта защита срабатывает в соответствии с характеристикой с обратнозависимой выдержкой времени, где время-ток связи представлен соотношением:

I 2 t = K (где постоянная сквозная энергия).

При использовании этой кривой время отключения уменьшается с увеличением тока.

I 1 представляет собой регулируемое значение порога срабатывания тепловой защиты и называется срабатывание с длительным выдерживанием времени . Эта защита не может быть исключена.

График обратной зависимости времени функции L графически представлен в билогарифмическом масштабе, как показано на рисунке 4 ниже.

Рисунок 4 - Кривая отключения с кривой обратнозависимой выдержки времени (I 2 t = K) защиты L автоматического выключателя ABB типа Tmax

Электронный расцепитель обеспечивает множество возможных настроек отключения для функции L, точнее, связку параллельных линий.Каждая строка обозначается временем t1 (длительная задержка), которое представляет время срабатывания защиты в секундах в соответствии с кратным I1 .

Например, этот коэффициент зависит от расцепителя и равен 3 × I1 для автоматических выключателей ABB типа «Emax» и 6 × I1 для автоматических выключателей типа «Tmax».

Вернуться к содержанию ↑


2. Характеристики автоматических выключателей


2.1 Номинальное рабочее напряжение U
e (В)

Это напряжения, при которых может использоваться автоматический выключатель .Указанное значение обычно является максимальным. При более низких напряжениях некоторые характеристики могут отличаться или даже улучшаться, например, отключающая способность.

Пример однополюсного U e = 230/400 В и для трехполюсного U e = 400 В .

Рисунок 5 - Номинальное рабочее напряжение

Вернуться к содержанию ↑


2.2 Напряжение изоляции U
i (в В)

Это значение является справочным для характеристик изоляции устройства .Испытательное напряжение изоляции (импульсное, промышленная частота и т. Д.) Определяется на основе этого значения.

Пример U i = 500 В, испытательное напряжение = 2000 В

Если не указано иное, номинальное напряжение изоляции является значением максимального номинального рабочего напряжения автоматического выключателя. Ни в коем случае максимальное номинальное рабочее напряжение не должно превышать номинальное напряжение изоляции.

Вернуться к содержанию ↑


2.3 Импульсное напряжение U
imp (в кВ)

Это значение характеризует способность устройства выдерживать переходные перенапряжения , такие как молния (стандартный импульс 1.2/50 мкс). Фактически это напряжение, на котором основаны зазоры.

Это импульс напряжения с формой волны 1,2 / 50 мкс , см. Рисунок ниже.

Пример Uimp = 4 кВ для автоматических выключателей на 230/400 В

Рисунок 6 - Импульс напряжения с волной 1,2 / 50 мкс

Вернуться к содержанию ↑


2.4 Категория применения

IEC 60947-2 определяет автоматические выключатели как принадлежащие к одному двух категорий:

  • Категория A для автоматических выключателей, у которых нет выдержки времени перед срабатыванием при коротком замыкании.
  • Категория B для автоматических выключателей с выдержкой времени. Это можно отрегулировать, чтобы выполнить временную дискриминацию для значения короткого замыкания меньше Icw.

Значение Icw должно быть по крайней мере равным большему из двух значений, 12 In или 5 кА , для автоматических выключателей с номинальным током 2500 A не более и 30 кА после этого.

Вернуться к содержанию ↑


2,5 Номинальный ток I
n (в A)

Это максимальное значение тока, которое может выдерживать автоматический выключатель на постоянной основе .Это значение всегда дается для температуры окружающей среды вокруг устройства 40 ° C в соответствии со стандартом IEC 60947-2 и 30 ° C в соответствии со стандартом IEC 60898-1.

Если эта температура выше, может потребоваться уменьшить рабочий ток.

Пример In = номинал 32A, тип C с маркировкой C32

Вернуться к содержанию ↑


2.6 Предельная отключающая способность Icu (в кА)

Это максимальное значение тока короткого замыкания, которое имеет автоматический выключатель может сломаться при заданном напряжении и фазовом угле (cos ϕ).Испытания выполняются в соответствии с последовательностью Ot-CO , где:

  • O представляет собой операцию автоматического прерывания,
  • t - временной интервал и
  • CO - операцию включения с последующим автоматическим прерыванием операция.

После испытания автоматический выключатель должен продолжать обеспечивать минимальный уровень безопасности (изоляция, электрическая прочность).

Вернуться к содержанию ↑


2.7 Номинальная отключающая способность Icn (в A)

В стандарте IEC 60898-1 отключающая способность устройства проверяется аналогичным образом, но называется Icn .После испытания, t выключатель должен сохранять свои диэлектрические свойства и быть способным отключиться в соответствии со спецификациями стандарта.

Этот стандарт устанавливает дополнительные требования к одно- и двухполюсным автоматическим выключателям, которые, в дополнение к указанным выше характеристикам, подходят для работы с постоянным током и имеют номинальное постоянное напряжение, не превышающее 220 В для однополюсных и 440 В для двухполюсных выключателей , номинальный ток не более 125 A и номинальная способность короткого замыкания постоянного тока не более 10 000 A .

ВНИМАНИЕ! Этот стандарт применяется к автоматическим выключателям , способным включать и отключать как переменный, так и постоянный ток .

Вернуться к содержанию ↑


2.8 Стандартная отключающая способность Ics

Это значение, выраженное как процента от предельной отключающей способности Icu . Это будет одно из следующих значений: 25% (только категория A), 50%, 75% или 100% . Автоматический выключатель должен нормально работать после нескольких прерываний тока Ics с использованием последовательности O-CO-CO.

Стандарт IEC 60898 дает минимальные значения, которые должны быть достигнуты в соответствии с Icn устройства.

Во время работы автоматический выключатель очень редко должен отключать максимальный ожидаемый ток короткого замыкания (который использовался для определения его необходимой отключающей способности).

Однако, возможно, придется отключать более низкие токи. Если они ниже, чем Ics устройства, это означает, что установку можно перезапустить сразу после перерыва.

Следует отметить, что на сегодняшний день очень немногие спецификации или стандарты установки содержат какие-либо ссылки на Ics .

Вернуться к содержанию ↑


2.9 Кратковременный выдерживаемый ток I
cw (в кА)

Это значение тока короткого замыкания, которое автоматический выключатель категории B способен выдержать в течение определенного период без изменения его характеристик. Это значение предназначено для включения различения между устройствами.

Соответствующий автоматический выключатель может оставаться включенным, пока неисправность устраняется нижележащим устройством, пока , пока энергия I 2 t не превышает Icw 2 (1 с) .

По соглашению значение Icw дается для времени t = 1 с . Для другой продолжительности t это должно быть указано, например, Icw 0,2 . Затем необходимо проверить, что тепловое напряжение I 2 т, возникающее до тех пор, пока не сломается последующее устройство, на самом деле меньше, чем Icw 2 т.

Рисунок 7 - Пример номинального кратковременного выдерживаемого тока

Вернуться к содержанию ↑


2.10 Номинальная включающая способность при коротком замыкании I
см (пиковое значение кА)

Это максимальная сила тока, которую устройство может выработать на своем номинальное напряжение согласно условиям стандарта.

Устройства без функции защиты, такие как переключатели, должны выдерживать токи короткого замыкания со значением и продолжительностью, возникающими в результате действия соответствующего защитного устройства.

Вернуться к содержанию ↑


3. Примеры кривых срабатывания

3.1 Автоматический выключатель 250A с термомагнитным расцепителем
Рисунок 8 - Автоматический выключатель 250A с термомагнитным расцепителем

Где:

  • I = Фактический ток
  • Ir = Тепловая защита от перегрузок (настройка Ir = × In)
  • Im = Магнитная защита от коротких замыканий: (настройка Im = × Ir)

Так как абсцисса кривых обозначает I Отношение / Ir, изменение настройки Ir не меняет графическое представление теплового отключения.

Однако магнитная настройка Im может быть считана напрямую (от 3,5 до 10 в этом примере).

Вернуться к содержанию ↑


3.2 Автоматический выключатель 1600A с электронным расцепителем
Рисунок 9 - Автоматический выключатель 1600A с электронным расцепителем

Где:

  • I = Фактический ток
  • Ir = Защита от перегрузок с длительной задержкой (регулируется: Ir = × In, от 0,4 до 1 × In)
  • Tr = Время срабатывания защиты с длительной задержкой (регулируется: от 5 до 30 с) до 6 x Ir
  • Im = Защита от короткого замыкания (регулируется: Im = × Ir, 1.От 5 до 10 Ir)
  • Tm = Время срабатывания защиты с короткой задержкой (настраивается: от 0 до 0,3 с)
  • I 2 t = Постоянно (настраивается через Tm)
  • Если = Защита с фиксированным порогом мгновенного действия (фиксированное: от 5 до 20 кА в зависимости от модели)

Вернуться к содержанию ↑


3.3 Пример настройки автоматического выключателя и считывания кривых

Здесь: I B = 500 A и I k3 max = 25 кА в месте установки.Затем защита может быть обеспечена автоматическим выключателем с электронным блоком, номиналом 630 A, , уставкой большой задержки (перегрузка) Ir = 0,8 × In, т.е. 504 A .

Рисунок 10 - Пример настройки автоматического выключателя и считывания кривых
Сценарий 1: Высокий мин. Isc

Isc мин. (в конце строки) = 20 кА
⇒ установка короткой задержки (короткое замыкание) Im = 10 × Ir, т.е. 5040 A

Считывание кривых:

  • Если I <504 A ⇒ без отключения
  • Если 504 A ⇒ отключение от 1 до 200 с (защита с длительной задержкой)
  • Если I> 5 кА ⇒ отключение 0.01 с (мгновенная защита с фиксированным порогом)

Сценарий 2: Низкий мин. Isc

Isc мин. (в конце строки) = 4 кА
⇒ установка короткой задержки (короткое замыкание) Im = 5 × Ir, т.е. 2520 A

Считывание кривых:

  • Если I <504 A ⇒ без отключения
  • Если 504 A ⇒ отключение от 6 до 200 с (защита с длительной задержкой)
  • Если 2520 A ⇒ отключение <0.1 с (защита от короткого замыкания)
  • Если I> 5 кА ⇒ отключение через 0,01 с (мгновенная защита с фиксированным порогом)

Сценарий 3: Ограничение термической нагрузки кабеля

Isc мин. (в конце строки) = 20 кА

Проводник 10 мм 2 , допустимое тепловое напряжение: 1,32 × 106 A2с, т.е. 3633 A в течение 0,1 с
⇒ уставка короткого замыкания (короткое замыкание) Im = 7 × Ir, т.е. 3528 A (

Считывание кривых:

  • Если I <504 A ⇒ нет отключения
  • Если 504 A ⇒ отключение между 3 и 200 с (защита с длительной задержкой)
  • Если 3528 A ⇒ отключение <0.1 с (защита от короткого замыкания)
  • Если I> 5 кА ⇒ отключение через 0,01 с (мгновенная защита с фиксированным порогом)

Вернуться к содержанию ↑


3.4 Пределы MCB

Для выключателей вторичной цепи (MCB - автоматические выключатели) стандарт IEC 60898-1 определяет пределы, в которых должно происходить отключение при коротких замыканиях:

  • Кривая B: от 3 до 5 дюймов
  • Кривая C: от 5 до 10 дюймов
  • Кривая D: от 10 до 20 дюймов

Также можно использовать другие типы кривой:

  • Кривая Z: 2.От 4 до 3,6 дюйма
  • Кривая MA: от 12 до 14 дюймов

Основные кривые отключения для автоматических выключателей:

Рисунок 11 - Основные кривые отключения для автоматических выключателей

Как правило, используются автоматические выключатели с кривой C. для стандартных приложений распространения . Может потребоваться использование автоматических выключателей кривой B для малых токов короткого замыкания (длинные кабели, автоматический выключатель вторичной цепи в системе IT или TN, генератор переменного тока и т. Д.).

Если есть высокие пусковые токи (трансформаторы, двигатели), кривая D предотвращает ложное срабатывание , особенно при запуске.Кривая Z (высокая чувствительность) обычно предназначена для защиты цепей питания электронного оборудования. Автоматические выключатели

MA (только магнитные) используются для цепей, в которых тепловая защита запрещена или обеспечивается другими методами: цепи безопасности в общественных зданиях, цепи двигателей, трансформаторы и т. Д.

Вернуться к содержанию ↑


4. Ограничение

В случае короткого замыкания без какой-либо защиты ток, который будет протекать через установку, является предполагаемым током короткого замыкания.

Когда ток короткого замыкания проходит через автоматический выключатель, автоматический выключатель в большей или меньшей степени способен пропускать только часть этого тока. В этом случае короткое замыкание ограничивается по амплитуде и продолжительности.

Цель ограничения - уменьшить:

  1. Термическое напряжение
  2. Электродинамические силы
  3. Влияние электромагнитной индукции

Это также упрощает распознавание и комбинирование.Ограничивающая способность устройств представлена ​​в виде кривых ограничения

Рисунок 12 - Ограничение предполагаемого тока короткого замыкания

Вернуться к содержанию ↑


4.1 Кривые ограничения тока

Они дают максимальные пиковые значения тока (в А пик), ограниченный устройствами в соответствии со значением предполагаемого тока короткого замыкания. Ограниченные значения тока используются для определения размера шин и проверки устойчивости проводов и устройств.

Рисунок 13 - Кривая ограничения тока

Вернуться к содержанию ↑


4.2 Кривые ограничения теплового напряжения

Они дают изображение энергии (A 2 с), которую устройство позволяет протекать в соответствии с предполагаемым коротким замыканием Текущий. Их можно использовать для проверки термостойкости кабелей , защищаемых устройством.

Рисунок 14 - Ограничение тока термической нагрузки

Вернуться к содержанию ↑

Каталожные номера:

  1. Устройства размыкания и защиты Legrand
  2. Автоматические выключатели низкого напряжения Работа с характеристиками отключения ABB
  3. 9000 Руководство по стандартам на низковольтные автоматические выключатели - в соответствии с BS EN 60898-1, BS EN 60898-2 и BS EN 60947-2 от BEAMA
Автоматический выключатель

- D&F Liquidators

Содержание

  1. Что такое автоматический выключатель?
  2. Конструкция и компоненты автоматического выключателя
  3. Среда для гашения дуги
  4. Привод выключателя
  5. Номинальное напряжение
  6. Прерыватели отказов
  7. Миниатюрный автоматический выключатель
  8. Способы монтажа автоматического выключателя

Что такое автоматический выключатель?

Автоматический выключатель - это автоматически работающий предохранительный выключатель, который работает путем измерения тепла или тока, протекающего по цепи.Если это превышает заранее установленный предел, они «отключаются» и отключают подачу электроэнергии как можно быстрее. В отличие от предохранителей, после устранения неисправности они не требуют замены и могут быть просто сброшены.

Автоматический выключатель является неотъемлемой частью любой электрической системы. При использовании в сочетании с надлежащим заземлением они могут защитить от поражения электрическим током. Автоматический выключатель также защищает приборы, электропроводку и имущество от опасностей возгорания и других повреждений, возникающих в результате ненормального протекания тока, короткого замыкания, перегрузки и нагрева.

Устройство и компоненты автоматического выключателя

Почти все автоматические выключатели состоят из пяти основных компонентов:

1. Внешний кожух:

Это внешняя оболочка, закрывающая другие части. По номинальному току и напряжению они делятся на три типа:

Литой корпус: Обычно используется в выключателях низкого напряжения

Изолированный корпус: Используется в автоматических выключателях среднего напряжения и силы тока

Металлическое покрытие: Обычно для автоматических выключателей высшего класса среднего номинала

2.Электрические контакты:

В автоматическом выключателе два контакта - фиксированный контакт и беспотенциальный контакт (который управляется автоматическим выключателем). Когда выключатель срабатывает, беспотенциальный контакт отходит от неподвижного контакта и отключает подачу электроэнергии в цепь.

3. Механизм тушения электрической дуги:

Когда контакты размыкаются, электричество может проскочить через промежуток между последними контактирующими частями. Это создает электрическую дугу, которая может достигать очень высоких температур.Чтобы предотвратить повреждение и предотвратить повторное возникновение дуги, автоматический выключатель использует механизм гашения дуги, чтобы остановить эти дуги.

4. Основные рабочие механизмы: Автоматические выключатели

могут отключать питание разными способами. Это могут быть подпружиненные переключатели, соленоиды, гидравлические и пневматические переключатели.

5. Элементы отключения:

Ток, протекающий по цепи, создает тепло и магнитное поле. Элементы отключения откалиброваны для использования одного или обоих этих факторов для измерения тока и напряжения и отключения переключателя в случае превышения максимальных номинальных значений.

Существует много типов автоматических выключателей, и их можно классифицировать на основе напряжения (высокое, среднее и низкое) или других характеристик, таких как средства гашения дуги и рабочий механизм:


1. Автоматический выключатель на масляной основе:

В автоматических выключателях на масляной основе оба контакта погружены в изоляционное минеральное масло. Когда прерыватель срабатывает и контакты размыкаются, возникающая дуга испаряет масло, которое разлагается и образует барьер из сжатого водорода вокруг дуги.Это предотвращает дальнейшее искрение после разрыва цепи.

Масляные автоматические выключатели

используют больший объем масла как для гашения дуги, так и для изоляции, в то время как минимальные масляные автоматические выключатели используют меньшие объемы масла только в качестве среды прерывания.

2. Воздушный автоматический выключатель:

Воздушные автоматические выключатели могут использоваться как в цепях низкого, так и в некоторых цепях среднего напряжения. Они работают за счет увеличения напряжения дуги, которое является минимальным напряжением, необходимым для поддержания дуги.Как только он достигает точки, превышающей напряжение питания, дуга гаснет.

Эти прерыватели делятся на два типа - простые воздушные и воздушные. В зависимости от конструкции они могут обеспечить прерывание дуги путем охлаждения плазмы дуги, увеличения длины дуги, которая должна пройти, или разделения одной дуги на несколько дуг.

3. SF6 Автоматический выключатель:

Эти автоматические выключатели получили свое название от гексафторида серы (SF6), который является отличным изолятором, поглощающим отрицательные ионы.Камера вокруг контактов заполнена газом, и электрическая дуга вызывает химическую реакцию, которая увеличивает напряжение дуги.

В автоматических выключателях

SF6 обычно используются один, два или четыре прерывателя, в зависимости от необходимого уровня напряжения. Обычно они не считаются экологически безопасными, поскольку SF6 является парниковым газом.

4. Вакуумный выключатель:

Несмотря на то, что они существуют уже более полувека, вакуумные выключатели все еще находятся в стадии разработки.Они почти исключительно используются в цепях среднего напряжения из-за их компактных размеров, высокой надежности и низких эксплуатационных расходов.

Прерывание дуги происходит в стальной камере с симметрично расположенными керамическими изоляторами, где поддерживается очень высокий вакуум.

Привод выключателя


1. Тепловой автоматический выключатель:

Тепловые выключатели используют тепло как меру тока, протекающего по цепи, и отключаются, когда температура превышает определенную.Две полоски из разного металла соединяются вместе, образуя полоску, завершающую цепь. По мере увеличения тока металлы нагреваются и расширяются с разной скоростью, вызывая деформацию полосы и переключение переключателя, который отключает источник питания.

После того, как выключатель достаточно охладится, выключатель можно вручную задействовать, чтобы возобновить подачу питания в цепь. Эти типы выключателей не работают мгновенно, и между перегрузкой и отключением существует задержка.

2.Магнитный прерыватель цепи:

Эти выключатели используют электромагнитную энергию, создаваемую электричеством, для отключения переключателя и отключения источника питания. Прерыватель соединен с переключателем и удерживается на месте пружиной. По мере прохождения тока через прерыватель генерируемое электромагнитное поле становится сильнее.

При превышении максимальной номинальной мощности выключателя магнитная сила преодолевает потенциальную энергию пружины, и переключатель срабатывает. Магнитные выключатели отключаются почти сразу после перегрузки цепи, и, в отличие от тепловых выключателей, они могут быть сброшены немедленно.

3. Гибридный автоматический выключатель:

Комбинируя как магнитные, так и тепловые выключатели, гибридные автоматические выключатели могут сочетать в себе преимущества обоих. В них используются магнитные выключатели для мгновенной защиты от скачков и коротких замыканий, а также тепловые выключатели для предотвращения перегрева от длительных тяжелых нагрузок.

Каждый автоматический выключатель рассчитан на работу в определенном диапазоне напряжений, поэтому их также можно разделить на категории по номинальному напряжению:

1.Автоматический выключатель высокого напряжения:

Хотя глобального стандарта не существует, по данным Международной электротехнической комиссии (МЭК), автоматические выключатели для управления линиями передачи большой мощности рассчитаны на напряжение 72,5 кВ и выше. Однополюсные автоматические выключатели позволяют отключать одну фазу, что может повысить стабильность и сократить общее время отказа. Автоматические выключатели постоянного тока высокого напряжения (HVDC) используются для обработки энергии, вырабатываемой и подаваемой из возобновляемых источников.

В выключателях этих типов обычно используются выключатели с электромагнитным приводом или размыкающие выключатели, а из-за больших нагрузок в них используются сложные средства гашения дуги, такие как SF6 и CO2. Поскольку безопасность имеет решающее значение для более высокого напряжения, в высоковольтных выключателях почти всегда используются различные средства защиты от сбоев, в том числе:

Трансформаторы тока с реле защиты

Защита от перегрузки и замыкания на землю

Корпуса, поддерживающие линейный потенциал (действующий резервуар) или потенциал земли (мертвый резервуар)

2.Автоматический выключатель среднего напряжения (MV): Выключатели

номиналом от 1 до 72 кВ относятся к категории выключателей среднего напряжения. Выключатели с более низким номиналом (например, для использования внутри помещений) обычно устанавливаются в распределительных устройствах в металлическом корпусе, в то время как более крупные, защищающие фидерные линии от подстанций, устанавливаются отдельно как компоненты.

Параметры

для выключателей среднего напряжения регулируются международными стандартами, такими как IEC 62271, и почти всегда используют защитные реле и датчики тока вместо тепловых или магнитных механизмов отключения.Выключатели среднего напряжения можно дополнительно классифицировать по средствам гашения дуги:

Вакуумные выключатели

имеют номинальный ток более 6300 А и номинальное напряжение до 40,5 кВ. Как правило, они служат дольше и требуют меньшего обслуживания.

Воздушные автоматические выключатели

также рассчитаны на токи от 6300 А и более, хотя часто имеют регулируемые уровни срабатывания и задержки. Они часто используются в промышленных приложениях для распределения электроэнергии.

Автоматические выключатели

SF6 завоевали популярность по сравнению с жидкостями для гашения дуги из-за растущих экологических проблем, связанных с разливами нефти

3.Автоматический выключатель низкого напряжения: Выключатели

LV используются при максимальном напряжении около 1000 В переменного тока и включают в себя автоматические выключатели (MCB). Чаще всего они используются в домах и офисах и могут быть установлены ярусами на распределительном щите или в шкафу распределительного устройства для облегчения доступа, перенастройки и замены. В автоматических выключателях в литом корпусе используются тепловые или магнитные датчики перегрузки, они доступны на номинальный ток до 2500 А.

Выключатели низковольтные бывают трех типов:

Тип B сработает, если на него будет подаваться 3-5-кратный ток полной нагрузки

Тип C может выдерживать более тяжелые нагрузки, в 5-10 раз превышающие ток полной нагрузки

Тип D имеет максимальную нагрузочную способность, в 10–20 раз превышающую ток полной нагрузки.

Автоматические выключатели предназначены для устранения различных неисправностей в зависимости от их предполагаемого использования:

Прерыватели тока замыкания на землю:

Они используются для обеспечения дополнительной защиты цепей, которые могут случайно контактировать с водой. GFCI измеряют ток, протекающий как в цепь, так и из нее, чтобы обнаружить любые утечки тока или замыкания на землю, которые возникают, когда прибор падает в воду или когда человек вступает в непосредственный контакт с цепями под напряжением.

Прерыватели цепи при дуговом замыкании:

Дуга возникает постоянно, даже когда вы выключаете выключатель. AFCI - это интеллектуальные прерыватели, которые могут отличить нормальную дугу от дуги необычно сильной. Если прерыватель обнаруживает потенциально опасную дугу, он быстро отключает питание цепи и предотвращает короткое замыкание и опасность пожара

Убедитесь, что вы знаете разницу между AFCI и GFCI и где их правильно использовать.

Миниатюрный автоматический выключатель

Автоматические выключатели

- это наиболее часто используемые выключатели в цепях низкого напряжения.В одной цепи может быть несколько цепей меньшего размера, каждая из которых управляется автоматическим выключателем, поэтому в случае неисправности отключается только затронутая цепь. Они более надежны и чувствительны, чем предохранители, и намного проще в эксплуатации, поскольку их можно просто снова включить после устранения неисправности.

Способы монтажа автоматического выключателя

Существуют различные методы монтажа и установки автоматических выключателей, каждый из которых предназначен для удовлетворения определенных требований.Способы монтажа можно разделить на следующие категории:

Стационарная установка:

Наиболее доступная установка - это установка, в которой выключатель подключается к силовой раме и закрепляется болтами внутри корпуса. Такой монтаж также позволяет устанавливать выключатель спереди. Эти устройства надежны и обычно рассчитаны на напряжение до 600 вольт. Провода или секционные шины обеспечивают питание, которое необходимо отключить перед снятием и заменой выключателя.

Съемный Навесной:

Другой тип установки с фронтальной установкой, съемный автоматический выключатель, отличается умеренной ценой и высокой надежностью. Этот двухэлементный монтаж имеет основание, которое прикручено и жестко закреплено на раме, где выключатель с изолированными частями вставлен для электрического сопряжения с ним. Этот метод монтажа также подходит для напряжения 600 В или меньше, он позволяет легко снимать и заменять автоматический выключатель, но сначала необходимо отключить нагрузку.

Выкатной монтаж:

Как и съемные выключатели, выкатные автоматические выключатели состоят из двух частей - основания с болтовым креплением и жесткой проводкой с электрически сопряженным вставным выключателем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *