Nashidvery.ru

Наши Двери
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему в жару отключаются автоматы

Почему в жару отключаются автоматы?

В частных домах, коттеджах, дачах или садовых времянках в жару происходит ложное срабатывание автоматов. В солнечные, летние дни некоторые потребители электроэнергии могут столкнутся с такой проблемой. Автоматические выключатели, рассчитанные на защиту от перегрузок и коротких замыканий, могут часто, а то и постоянно, срабатывать даже если действующая нагрузка является незначительной. Это, также актуально и для бани, сауны, других жарких помещений. Из-за чего это так происходит? Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

почему в жару срабатывает автомат

Все коммутационный аппараты включая автоматы, УЗО, реле напряжения и т.п. устанавливаются в распределительных щитах. В частном домах вводные электрощиты располагаются на улице. В жаркую, солнечную погоду происходит сильный нагрев элементов электрооборудования, больше +50˚С.

в жару срабатывает автоматический выключатель

Своего рода парниковый эффект многие могут наблюдать и в салоне автомобиля. В солнечную погоду, даже когда на улице имеется прохладный ветерок, в салоне трудно дышать. Также невозможно прикоснуться к некоторым, особенно тёмного цвета, предметам. В распределительных щитах происходит тоже самое.

Зависимость характеристик расцепителей автоматов от температуры

В наших публикациях уже описывались характеристики автоматических выключателей. Они имеют определённое время срабатывания защиты в зависимости от нагрузки. Согласно требованиям, изложенных в ГОСТ 50345-2010 все время токовые характеристики автоматов представлены при температуре окружающей среды +30˚С.

при каком токе отключатся автоматы

Друзья, перед тем как выяснить причину отключения автоматов в жару, давайте сразу уточним, что в нашем случае все они исправны, повреждение в проводке нет, но автомат срабатывают спустя некоторое время после повторного включения.

Почему в жару автомат не держит нагрузку и отключается

Автоматический выключатель производит защиту электропроводки от перегрузки методом теплового контроля. Превышение допустимого значения тока приводит к нагреванию специального элемента – биметаллической пластины.

Она изготавливается из двух, сваренных между собою пластин из металлов, имеющих отличные друг от друга термические свойства – разные температурные коэффициенты линейного расширения. Так как одна сторона пластины имеет высокий коэффициент, а вторая низкий.

При протекании тока пластина начинает нагреваться, при повышении температуры происходит изгиб пластины, которая толкает спусковой механизм автоматического выключателя. Чем выше температура биметаллической пластины, тем больше угол её изгиба, следовательно, отключение автомата. Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

Читайте так же:
Микрофоны проводные с выключателем

Автомат начинает срабатывать от «тепловой защиты», когда через него проходит ток от 13% до 45% выше номинального. При таком значении тока автомат отключится в пределах 1 часа. Это справедливо при окружающей температуре +30˚С.

Но при большем значении окружающей температуры биметаллическая пластина уже является разогретой и имеет определенный изгиб. Следовательно, пластина может нагреться до температуры, при которой происходит ее срабатывание, уже при меньшем значении тока по отношению к номинальному.
Ниже имеется таблица, параметров автоматов марки «hager». Зависимость тока нагрузки и температуры окружающей среды.

температурный коэффициент автоматов hager

Давайте возьмем за пример самый распространенные автоматические выключатели по номинальному току и ВТХ – С16. Данные таблицы показывают, почему отключается автомат в жару уже при 11 – 12 А , хотя предельный порог срабатывания – 16 А. Аналогично и в распределительных щитах жарких помещений в банях или саунах. Естественно, в самих парилках никто их не ставит.

Друзья еще один пример зависимости допустимой нагрузки на автоматы от температуры окружающей среды — таблица из каталога ABB.

температурный коэффициент автоматов ABB

Влияние рядом стоящих автоматов

Что может повлиять на то, почему в жару срабатывает автомат? Большое их количество, когда рядом находится много различных автоматических выключателей. Хотя это считается нормальным для распределительных щитов и везде практикуется. Но срабатывать при токе, превышающем номинальный, они будут лишь при нормальной вентиляции воздушного пространства внутри щитов.

отключается автомат в жару

В такой ситуации необходимо учитывать взаимное влияние, когда оказывается тепловое воздействие на рядом стоящие друг возле друга автоматы.

Установленные в одном ряду и плотно прилегающие автоматы, передают часть тепла друг другу. Это происходит из-за выделения тепла, находящимися под нагрузкой автоматами. Такой взаимный нагрев приводит к тому, что биметаллическая пластина дополнительно нагревается от соседнего автомата. В этом случае также можно наблюдать срабатывание автоматов при нагрузке меньшей номинальной.

В каталоге модульной продукции любого производителя есть специальные коэффициенты на такой случай. Для примера ниже приведу таблицу в которой указаны поправочные данные коэффициентов термического взаимовлияния автоматов фирмы «hager».

Читайте так же:
Концевой выключатель клапана дымоудаления

количество рядом установленных автоматов

Помните, вначале статьи мы оговаривали, что все характеристики представлены при температуре воздуха +30°С. Соответственно если повышается температура, то падает значение нагрузки, которую может держать автомат. Вот почему в жару срабатывает автомат защиты. Поэтому при других значениях температуры необходимо учитывать коэффициенты представленные выше.

Что нам дают эти знания для практического применения? Рассмотрим небольшой пример в щитке установлены пять автоматических выключателей С16 расположенных на одной дин-рейке и плотно прилегающих друг к другу. Температура окружающей среды составляет +45˚С.

Давайте по таблицам найдем токи, при которых они будут срабатывать. Вначале учтем влияние окружающей температуры, так автоматический выключатель, рассчитанный на 16 А, при указанном значении температуры имеет порог срабатывания по току – 13 А .
То есть получается что тепловой ресцепитель автомата который должен срабатывать при токе более 16 А начнет срабатывать при меньшем токе.

Теперь возьмем во внимание коэффициент учитывающий количество рядом стоящих автоматов. Он в данном примере будет равен 0.9. Получаем что тепловая защита автоматов С16 при температуре +45°С и их количестве установленных в ряд до 5 штук будет срабатывать при токе 13х0,9=11,7А .

Вот почему в жару срабатывает автоматический выключатель, в то время когда нагрузки практически нет. К сожалению, при расчетах мало кто учитывает эти поправочные коэффициенты.

В зимнее или прохладное время картина меняется в противоположную сторону. При низких температурах биметаллическая пластина будет дольше нагреваться и соответственно автомат может пропустить нагрузку немного больше номинальной.

Довольно частая ситуация, когда в летнее время можно наблюдать срабатывание автоматов в жарких офисных помещениях. При этом подключенная нагрузка не является чересчур мощной, как правило, это компьютеры, ксероксы и другая оргтехника.

Происходит это потому что щиты для таких помещений, как правило плотно укомплектованы (в одном ряду можно наблюдать 10, 12 и более автоматов) к тому же их устанавливают в холлах и лестничных площадках где нет кондиционирования. Практика показывает, что это не является редкостью.

Читайте так же:
Марка масляного выключателя 35 кв

Испытания автоматов током 1,13·In (АВВ, Legrand, Hager, Eaton, CHINT, DEKraft)

Ноябрь 9th, 2017 Рубрика: Автоматические выключатели, Электрооборудование

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

После выхода первой части эксперимента по прогрузке автоматов током 1,13 от номинального, где участвовали представители АВВ, Schneider Electric, IEK, EKF, КЭАЗ, TDM и Elvert, подписчики и читатели сайта предложили мне провести аналогичные испытания и для других наиболее встречающихся и распространенных производителей.

Вот например, Роман откликнулся и прислал мне автоматы Legrand, Hager, Eaton, CHINT и DEKraft, а Александр — два экземпляра от АВВ, за что я им передаю огромное спасибо.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_17

И на этот раз в эксперименте участвуют следующие автоматические выключатели:

  • S201 (ABB, Германия)
  • S201M (ABB, Германия)
  • Тх3 (Legrand, Польша)
  • МУ116 (Hager, Франция)
  • PL4 (Eaton, Сербия)
  • DZ47-60 (CHINT, Китай)
  • ВА-101 (DEKraft, Китай)

Все представленные автоматические выключатели новые и ранее в эксплуатации не были. К тому же, они имеют одинаковый номинальный ток 16 (А) и одинаковую время-токовую характеристику (ВТХ) типа С.

Как и в прошлом эксперименте, все автоматы я установил на DIN-рейке на некотором расстоянии друг от друга и подключил между собой последовательно с помощью перемычек.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_18

Напомню, что у каждого автоматического выключателя есть такое понятие, как «условный ток нерасцепления» и он всегда равен 1,13 от номинального тока. Так вот при таком токе автоматы с номинальным током ≤63 (А) не должны отключаться в течение целого часа (60 минут), а автоматы с номинальным током >63 (А) не должны отключаться в течение двух часов (120 минут).

Точку условного нерасцепления (1,13·In) в большинстве случаев всегда отображают на графике время-токовой характеристики автомата конкретного производителя.

xarakteristika_c_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_17

Скорректируем номинальный ток наших автоматов.

Температура воздуха в электролаборатории (ЭТЛ) сейчас находится на отметке 25°С, что меньше температуры 30°С, относительно которой отображен график ВТХ, на 5°С. А значит нам необходимо ввести поправочный температурный коэффициент окружающего воздуха Кt, умножив номинальный ток наших автоматов примерно на 1,01.

vremya_tokovye_xarakteristiki_avtomaticheskix_vyklyuchatelej_время_токовые_характеристики_автоматических_выключателей_14

В итоге, с учетом поправочного коэффициента Кt наши автоматы имеют номинальный ток не 16 (А), а 1,01·16 = 16,16 (А).

Таким образом, при прохождении через все наши автоматы тока величиной 1,13 от номинального, они не должны сработать в течение целого часа (60 минут). Естественно, что если какой-то из автоматов отключится раньше, то по данному испытанию он будет забракован.

Только учтите, что значение 1,13 от номинального теперь будет составлять не 1,13·16 = 18,08 (А), а 1,13·16,16 = 18,26 (А).

Во время эксперимента с помощью тепловизора я буду периодически контролировать температуру нагрева автоматов при длительном протекании через них тока прогрузки. При ненадлежащем качестве силового контакта (экономия на применяемых материалах, слабое усилие и уменьшенная площадь контакта), такие автоматы будут греться гораздо сильнее.

Итак, устраивайтесь по удобнее — эксперимент начинается!

Включил рычажки всех автоматов и навел в цепи ток 18,26 (А).

Читайте так же:
Масляный выключатель привод электрическая схема

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_19

Теперь будем наблюдать за нашими автоматами в течение целого часа.

Вот «картина» нагрева наших автоматов через 120-180 секунд (2-3 минуты) прогрузки.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_1

Как видите, из всех автоматов больше всех выделился автомат DZ47-60 (CHINT), который за это время успел нагреться до 42,8°С, когда остальные автоматы имели температуру нагрева примерно от 28°С до 34°С.

Через 1800 секунд (30 минут) испытаний, ни один автомат не отключился, а температура их нагрева имела следующую картину.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_2

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_3

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_4

А это температура нагрева автоматов, только с другой стороны.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_8

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_7

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_6

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_5

На данном этапе из всего ряда выделилось уже два автомата: DZ47-60 (CHINT) с максимальной температурой нагрева 81,2°С и Тх3 (Legrand) — с максимальной температурой 70,1 °С.

Через 3600 секунд (60 минут), ни один из автоматов так и не отключился. В связи с этим можно смело сказать, что все они соответствуют заявленным время-токовым характеристикам (ВТХ) и требованиям ГОСТ 50345-2010, т.е. при токе 1,13 от номинального, в данном случае при токе 18,26 (А), не отключились в течение целого часа.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_20

Но тем не менее, при одном и том же токе автоматические выключатели имели разную температуру нагрева.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_9

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_10

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_11

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_12

Вот температура нагрева автоматов уже с другой стороны.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_16

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_15

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_14

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_13

Для наглядности, максимальные зафиксированные температуры нагрева всех автоматов я свел в общую результирующую таблицу.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_21

По завершению эксперимента максимально нагрелись следующие автоматы: DZ47-60 (CHINT) — 85,1°С, Тх3 (Legrand) — 75,5°С и S201M (ABB) — 75,4°С. Остальные автоматы имели температуру нагрева в диапазоне от 65°С до 68°С.

Напомню, что в прошлом эксперименте максимальные температуры были зафиксированы у автоматов: ВМ63-1 KEAZ OptiDin (КЭАЗ) — 84°С и ВА47-29 (TDM) — 88,2°С.

ispytaniya_avtomatov_abb_schneider-electric_iek_ekf_keaz_tdm_elvert_32

Через 5300 секунд (1,5 часа) протекания через все автоматы тока 18,26 (А) ни один из них так и не отключился, что опять таки подтверждает их соответствие заявленным характеристикам.

Читайте так же:
Выключатель стоп сигнала для шкода фабия

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_22

Ради интереса решил увеличить ток в цепи до 24 (А). Этот ток является для автоматов током условного расцепления (1,45·In), при котором они должны отключиться за время не более одного часа. Но учитывая то, что автоматы находятся в нагретом «горячем» состоянии, то отключение должно произойти достаточно быстро.

ispytaniya_avtomatov_abb_legrand_hager_eaton_chint_dekraft_23

Посмотрим, какой же из автоматов быстрее отреагирует и отключит условный ток расцепления.

И уже спустя 8 секунд из всего ряда автоматов первым отключился автомат S201 (АВВ). В данном случае, это не значит, что автомат S201 (АВВ) лучше или хуже других. Это говорит лишь о том, что его тепловой расцепитель исправен и отключил ток условного расцепления (1,45·In), согласно заявленной время-токовой характеристики. И не исключено, что другие автоматы тоже вполне исправны, просто их время отключения при токе (1,45·In) может быть немного больше, о чем я Вам и расскажу в самое ближайшее время в отдельной статьи.

Так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта, Ютуб Канал или группу в Контакте под соответствующими названиями «Заметки Электрика».

Надеюсь, что из всего представленного в данной статье, Вы сделаете соответствующие выводы.

В следующих статьях я проверю этот же ряд автоматов:

Для наглядности, процесс прогрузки и измерений температуры нагрева автоматических выключателей рекомендую Вам посмотреть в моем видеоролике:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector