Nashidvery.ru

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

Характеристики автоматических выключателей

Характеристики автоматических выключателей

Автоматический выключатель (автомат) – наиболее распространенное электротехническое устройство, служащее для подключения электрической нагрузки к питающей сети. Автоматические выключатели встречаются как в жилых домах, так и на промышленных предприятиях. Кроме того автоматы обеспечивают защиту цепей нагрузки при возникновении проблем в питающей сети: возникновение короткого замыкания в цепи и возникновение токов перегрузки в цепи. Все это отрицательно сказывается на работоспособности электроприемников (бытовых приборов) и состояния питающего кабеля.

Работа аппарата токовой защиты основывается на двух принципах:
1. Распознавание слишком высокого тока в цепи.
2. Разрыв цепи до того момента, пока высокое значение тока не начало воздействовать на элементы электрической цепи.
Под высоким значение тока в цепи следует понимать токи короткого замыкания (соединение нулевого и фазного или двух фазных проводников между собой, при котором ток в цепи в несколько раз превышает номинальный) и токи перегрузки (вызываются большим количеством одновременно подключенных электроприемников, при котором ток в цепи превышает номинальный на продолжительный отрезок времени). Поэтому для защиты электрических цепей необходимо применять два вида токовой защиты: от токов короткого замыкания и токов перегрузки.

Защиту от токов короткого замыкания в составе автоматического выключателя осуществляет электромагнитный расцепитель (соленоид). Современные расцепители позволяют отключить нагрузку за доли секунды при возникновении токов короткого замыкания. Защиту от токов перегрузки выполняет тепловой расцепитель (биметаллическая пластинка).

Каждый автоматический выключатель позволяет осуществить настройку срабатывания электромагнитного и теплового расцепителей в зависимости от нагрузки (номинального тока в цепи). Характеристики расцепителей и являются характеристикой автоматического выключателя (латинская буква на корпусе автомата перед токовым номиналом).

По характеристике автомата можно определить диапазон токов срабатывания защиты при перегрузках и диапазон отключаемых токов короткого замыкания. Далее рассмотрим наиболее распространенные типы характеристик автоматических выключателей:

1. Характеристика МА: автомат обеспечивает защиту только от токов короткого замыкания. Такие устройства зачастую применяют для защиты электродвигателей, а тепловую защиту в цепи обеспечивают реле.
2. Характеристика А: минимальный ток перегрузки 1,3Iном (время отключения около 60 минут), при 2 Iном время отключения – до 30 секунд. Минимальный ток короткого замыкания – 2Iном (0,05 секунды). Автоматы с характеристикой А применяются для защиты цепей с полупроводниковыми приборами.
3. Характеристика В: время срабатывания соленоида при 3Iном – 0,015 секунды; теплового расцепителя при 3Iном – до 5 секунд. Автоматы с характеристикой В применяются в осветительных сетях.
4. Характеристика С: минимальный ток срабатывания – 5Iном. Время срабатывания теплового расцепителя – 1,5 секунды. Автоматы с характеристикой С являются наиболее распространенными и применяются в цепях с умеренными пусковыми токами.

5. Характеристика D: минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя — 10Iном, а максимальный ток достигает 20Iном. Автоматы такого типа применяются для цепей электродвигателей с большими пусковыми токами.
6. Характеристика К: минимальный ток срабатывания — 8Iном; максимальный для цепей переменного тока — 12Iном, постоянного — 18Iном. Время отключения соленоида – 0,02 секунды. Автоматические выключатели с характеристикой К применяются для подключения индуктивной нагрузки.
7. Характеристика Z: для цепей постоянного и переменного тока минимальный ток срабатывания составляет — 2Iном; максимальный — 3Iном (цепи переменного тока) и 4,5Iном (цепи постоянного тока). Автоматы такого типа применяют для подключения электронных устройств.

Величина тока короткого замыкания автоматического выключателя

Суть вопроса в том, в каких случай в щит или оборудование нужно ставить автоматический выключатель на 4,5кА, 6кА или 10кА. Кто в курсе, поделитесь. Может быть есть ссылка на нормативы.

Возможно это:
п.3.4.19 Правил устройства электроустановок "Питание оперативным током вторичных цепей каждого присоединения следует осуществлять через отдельные предохранители или автоматические выключатели (применение последних предпочтительно)."

Читайте так же:
Выключатель legrand valena одноклавишный открытой установки

Объясняю суть проблемы. У нас проектировщиком в щите прицензионного кондиционера заложены автоматы с током короткого замыкания 6кА и 10кА. Я спросил, почему такой разброс, почему к примеру не стоит 4,5кА. На это мне ответили, что им посоветовал некий специалист, который сказал, что 4,5кА — это для бытовухи, а 6кА и 10кА для промышленные, мол а в Европе вообще 4,5кА запрещены.

Я почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.

Объясняю суть проблемы. У нас проектировщиком в щите прицензионного кондиционера заложены автоматы с током короткого замыкания 6кА и 10кА. Я спросил, почему такой разброс, почему к примеру не стоит 4,5кА. На это мне ответили, что им посоветовал некий специалист, который сказал, что 4,5кА — это для бытовухи, а 6кА и 10кА для промышленные, мол а в Европе вообще 4,5кА запрещены.

Я почему-то всегда думал, что ток КЗ выбирывается исходя из того, в какой последовательности стоит той или иной потребитель, или распределительный щит. Условно говоря, в щите у меня стоят автоматы на 4,5кА, в распределительном щите 6кА, а в главном щите 10кА. Если будет наоборот, то при КЗ в щите потребителя, первым вырубит автомат в главном щите и обесточит заодно и другие потребители.

В технических характеристиках автоматов есть значение "Номинальная отключающая способность, кА", далее цифра 4,5. Может быть 6 кА, 10 кА и более. Это значит, что автомат многократно и без разрушения способен отключить ток короткого замыкания за автоматом в 4,5 кА. Возможен ли ток короткого замыкания в сети, защищаемой этом автоматом величиной 4500 Ампер? Надо считать. Если ток больше, то и автомат должен быть с номинальной отключающей способностью больше 4,5 кА. Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Т.е. у меня в прецинзионике есть автоматы на компрессор, вентилятор, увлажнитель, цепь управления. Получается на каждую из этих нагрузок нужно посчитать ток КЗ и исходя из этого выбирать автомат ?
Я почему и привел коллегам такой пример: у нас стоит в щите автомат на 10кА, а в щите, который питает несколько таких же щитков стоит 6кА. У нас происходит КЗ, а выбивает первым автомат в распределительном щите и отрубает все. Приходит инженер и говорит, а какого рожна у вас стоит автомат с таким током КЗ.

Поэтому хочу для себя прояснить этот момент. Может быть есть еще некие документы регламентирующие правила установки ?

Вы путаете разные характеристики автоматов. Еще раз — номинальная отключающая способность это величина тока короткого замыкания, которую автомат многократно и без разрушения способен отключить, но реально рабочий, исправный автомат не должен допустить роста тока короткого замыкания с нуля до такой величины.
Есть номинальный ток автомата, к примеру, Iном = 10А. Уставка защиты по току короткого замыкания, равная при характеристике срабатывания электромагнитного расцепителя "С" Iуст = 10 — 11*Iном или 100 — 110А; при характеристике "В" — 60 — 80А. То есть, при достижении величины тока короткого замыкания в 110А, автомат с характеристикой "С" должен отключить поврежденные участок сети или оборудование, ограничить рост тока короткого замыкания величиной в 110А. Для того, чтобы срабатывал автомат ближайший к месту короткого замыкания, обеспечивалось работа остальной сети в нормальном режиме необходимо выполнить условие селективности (избирательности) защит последовательно включенных автоматов. В вашем случае простейшая селективность может обеспечиваться увеличением номинального тока автомата на величину кратности не менее 1,6. Из автоматов с одной характеристикой цепь выглядит примерно так: нагрузка — автомат на номинальный ток 10А — автомат на номинальный ток 16А — автомат на номинальный ток 25А — автомат на номинальный ток 40А — вводное устройство. При этом номинальная отключающая способность этих автоматов никакого отношения к селективности не имеет.

Читайте так же:
Выключатель с таймером для курятника

Это что же за производитель такой? У нормальных брендов такой ерунды не наблюдал никогда. У китайских братьев раньше было повсеместно.

По сабжу — качните программу по проектированию эл.установок. Сам пользую DOC2 от АББ, она может считать все участки цепи и на однофазное и на многофазное замыкание (с учетом длин кабелей, подпитки места КЗ от смежных цепей и т.п.), также проверяет селективность автоматов, потери и т.п.

Я так понимаю, что при КЗ может произойти залипание контактов. И чем выше ток КЗ указанный на автомате, тем легче магнитному расцепителю отключить автомат. Условно говоря, 4,5кА в какой-то момент не сможет разомкнуть автомат. Другой момент, если у меня при данной нагрузке в принципе не сможет быть тока выше 1кА, то зачем переплачивать за 10кА автомат.

Lex
Меня коллега уверяет, что выбирая автомат я должен учитывать сопротивление линии от потребителя до трансформаторной будки А я говорю, что нужно учитывать только сопротивление от нашего автомата до потребителя. Электрик в щите ЩР должен учитывать сопротивление от своего автомата до нашего потребитея, а энергети от своего автомата до нашего потребителя или я ошибаюсь ?

Т.е. у меня в прецинзионике есть автоматы на компрессор, вентилятор, увлажнитель, цепь управления. Получается на каждую из этих нагрузок нужно посчитать ток КЗ и исходя из этого выбирать автомат ?
Я почему и привел коллегам такой пример: у нас стоит в щите автомат на 10кА, а в щите, который питает несколько таких же щитков стоит 6кА. У нас происходит КЗ, а выбивает первым автомат в распределительном щите и отрубает все. Приходит инженер и говорит, а какого рожна у вас стоит автомат с таким током КЗ.

Поэтому хочу для себя прояснить этот момент. Может быть есть еще некие документы регламентирующие правила установки ?

Так, стоп. Не надо путать. То, что ты написал, называется селективностью. Селективность определяется токами СРАБАТЫВАНИЯ на перегрузки (токами срабатывания теплового и электромагнитного расцепителей). Указанные же токи 4.5, 6 и 10 кА не имеют с токам срабатывания никакого отношения. Это максимальные токи, которые может ВЫДЕРЖАТЬ (отключить) автоматический выключатель, не разрушившись. То есть, при превышении этого тока он или не сможет отключить (сварятся контакты), или отключит, но разлетится по всему щиту. Таких значений на автоматы даётся два, Icu и Ics, отличаются они тем, что после одного автомат должен сохранить работоспособность, а после другого автомат должен только не разлететься по щиту. У промышленных автоматов обычно Icu=Ics.

Выбирается автоматический выключатель по устойчивости к току КЗ (именно так называется этот параметр — устойчивость к току отключения) расчётом. Производится расчёт ожидаемого максимального тока КЗ в точке установки автомата, и ставится автомат с устойчивостью не ниже расчётного тока. Причём расчёт производится на основе параметров электросети ДО автомата (именно сопротивлением участка цепи до автомата и определяется максимальный ток КЗ, который может быть достигнут).

Естественно самый большой ток КЗ будет на подстанции возле трансформатора, там очень немногие автоматы способны произвести отключение в аварийной ситуации.

Проверка автоматических выключателей

Согласно п. 3.1.8 ПУЭ 7 изд. (далее – ПУЭ), электрические сети должны быть защищены от токов короткого замыкания (далее – КЗ) за наименьшее время. Такая защита выполняется посредством плавких предохранителей либо автоматических выключателей. Главная задача автоматического выключателя – разрыв цепи при аварийных режимах. Работа в стрессовых режимах пагубно отражается на конструкционных элементах аппарата, поэтому автоматические выключатели (далее – АВ) подвергаются периодическому техническом обслуживанию (далее — ТО) и испытаниям для долгой корректной работы.

Читайте так же:
Как подключить наружный блок розетка выключатель

Основные два типа аварий, отключаемые автоматами:

— Короткое замыкание;
— Перегрузка.

Кроме того, некоторые модели могут защищать от повышенного или пониженного напряжения, однофазного замыкания на землю (ОЗЗ), асимметричного режима, токов утечки (дифференциальный АВ).

Короткое замыкание в самых простых автоматических выключателях отключается элементом, именуемым электромагнитным расцепителем (далее – ЭМ). Время срабатывания зависит от тока КЗ и ВТХ аппарата. Как правило, оно не превышает 0,01-0,02 с в голове линии и чуть более – в хвосте. При некорректном подборе защит, чрезмерной протяженности линии или её неудовлетворительном состоянии КЗ в хвосте может длительно оставаться неотключенным (даже если сработка этого же коммутационного аппарата при КЗ в голове происходит корректно и своевременно).

Перегрузка отключается тепловым расцепителем. Время срабатывания зависит от величины тока перегрузки, время-токовой характеристики устройства (далее – ВТХ) и наличия установленных вплотную других АВ. Причём аппараты разных производителей имеют разные поправочные коэффициенты для установки впритык. Максимальное время срабатывания не должно превышать величин, указанных ПУЭ-7 п. 1.7.79. Для автоматов с ВТХ «В», «С», «D» время срабатывания нормативно ранжируется ГОСТом Р 50345-2010 таб. 7.

В более сложных и дорогих устройствах вместо пары ЭМ+тепловой расцепитель может применяться один расцепитель, выполняющий обе функции:

— термомагнитный (комбинированный);
— электронный;
— полупроводниковый.

Заводы изготовители далеко не всегда указывают в паспортах автоматических выключателей информацию о сроке службы. При наличии такого пункта он составляет, как правило, 10 лет. Например, фирма EKF для ВА47-125 из линейки Proxima регламентируют именно такую цифру. Если за время своей службы на участках цепи, за которые отвечают устройства, не происходило аварий и устройства либо не использовались вообще, либо использовались просто как выключатель, то обслуживание автоматических выключателей в таком случае может сводиться исключительно к протирке от пыли, пирометрическому контролю и обтяжке винтовых/болтовых клемм контактной группы аппаратов до регламентированных производителем величин моментов затяжек. Для автоматов в выкатном исполнении также контролируется состояние механизма салазок. При этом по истечении 10 лет, даже если в паспорте не указан срок службы, автомат желательно испытать перед дальнейшей эксплуатацией. В том числе, если никаких аварий он за этот срок не перенёс.

Несколько иным образом обстоят дела с устройствами, которым приходилось срабатывать в аварийных условиях. В случае аварийных сработок следует провести полное техническое обслуживание автоматических выключателей.

Приводимый ниже перечень работ не относится к модульным сериям, так как последние являются неразборными.

— Очистить и обработать контакты, дугогасительные камеры, корпус от нагара, пыли, сажи. Очистку выполняют бязью или другой безворсовой тканью, смоченной растворителем Нефрас С2-80/120 (бензин «Галоша»), техническим спиртом либо иными рекомендованными моющими средствами. Использование растворителей Р-4, 648, 645, 650, 646, 647, Нефрас С4-155/200 (Уайт-спирит) не допускается. Контакты зачищаются бархатным напильником. Опиливать заплывы и неровности не допускается. После обработки следует проверить переходное сопротивление контактов микроомметром. Динамометром следует проверить величину нажатия контактов. Если тело контакта уменьшилось до критических величин, элемент следует заменить. Если пластины деионных решёток деформированы или стенки камеры имеют следы обгара или оплавления, дугогасительную камеру следует заменить в сборе. Указанные выше мероприятия по замене деталей выполняются только если подобные действия допускаются заводом-изготовителем для конкретной модели.

Читайте так же:
Маслянный выключатель вмпэ 10

— Проверить одновременность смыкания контактов всех полюсов.
— Смазать подвижные механические соединения маслом МВП (ГОСТ 1805-76).

После проведения ТО и перед повторным пуском устройства в эксплуатацию следует произвести испытание автоматических выключателей. Это мероприятие также следует проводить при первичном вводе АВ в эксплуатацию – согласно п. 1.8.37 пп. 3.2 ПУЭ: всех вводных и секционных АВ, АВ аварийно-пожарных систем и не менее 1% (2%) всех остальных АВ. Кроме того испытания могут производиться в ходе эксплуатации. Нормативно периодичность таких испытаний не оговаривается. Тем не менее, на предприятиях ответственным лицом могут быть введены локальные НТД, регламентирующие периодичность испытаний и/или технического обслуживания (ТО). Документы составляются на основании ПТЭЭП Прил. 3 п. 10, п. 28, РД 153-34.3-35.613-00 п. 4.28.1-4.28.3. Как правило, периодичность составляет один раз в 3, 6 или более лет.

Испытания АВ включают в себя:

Проверка расцепителей выполняется согласно методике, описанной в разделе 9.10 ГОСТ Р 50345-2010. Это мероприятие также именуется «прогрузкой». Для прогрузки используют специальные устройства. Среди прочих можно отметить следующие модели: Сатрун-М, Ретом-21, Ретом-51, Ретом-30КА, РТ-2048, РТ-2046, УПТР-1МЦ, УПТР-2МЦ. В случае, когда собственных характеристик аппарата не достаточно для прогрузки высокоамперных АВ, к установке подключают нагрузочные трансформаторы. Например, для Сатурн-М используют НТ-17, НТ-4, НТ-12. При использовании НТ-12 рекомендуется использовать согласующий резистор СР.

Автоматические выключатели

Автоматические выключатели

Автоматический выключатель представляет собой так называемый предохранитель многоразового использования. В его основе лежит термомагнитный расцепитель, являющийся биметаллическую пластину.

Автоматические выключатели: виды расцепитилей

Автоматические выключатели имеют 2 вида расцепителей и осуществляют 2 вида защиты:

Электромагнитный расцепитель осуществляет защиту оборудования от токов короткого замыкания (обычно в характеристиках автомата указывается максимальный ток короткого замыкания, который он может отключить, в кА)

Тепловой расцепитель защищает провода от токов больше номинального. Т.е. если максимальный ток, который может выдержать провод без потери своих характеристик, составляет 16А, то автоматический выключатель с тепловой защитой должен осуществить отключение при превышении нагрузки выше номинала.

Характеристики расцепитилей

Электромагнитный расцепитель осуществляет мгновенную защиту от токов короткого замыкания. Он срабатывает при превышении значения номинального тока в несколько раз. Характеристика срабатывания электромагнитных расцепителей зависит от вида нагрузки (оборудования, которое он будет защищать). Различают несколько характеристик отключения выключателей (т.н. «кривые отключения), я остановлюсь на наиболее распространенных:

Характеристика В, расцепитель срабатывает при кратковременном увеличении тока в диапазоне 3-5 значений номинала. Рекомендуется использовать для защиты сетей освещения общего назначения (лампы освещения, ТЭНы). Данная кривая больше распространена в Европейских странах.

Характеристика С, расцепитель срабатывает при кратковременном увеличении тока в 5-10 раз больше номинального. Служит для размыкания осветительных цепей, розеток и установок с умеренными пусковыми токами (электродвигатели кондиционеров, мощных пылесосов и т.д.). Наиболее распространенная у нас кривая.

Характеристика D, расцепитель срабатывает при кратковременном увеличении тока 10-14 номиналов. Применяются в цепях с активно-индуктивной нагрузкой, а также для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами (станки, установки с тяжелым пуском, строительное оборудование, прессы и т.д.)

Имеются так же другие кривые типа Z – для защиты полупроводниковых приборов, U- для сетей постоянного тока, но они значительно реже применяются, и на них я останавливаться не буду.

Еще одна характеристика электромагнитного расцепителя – это максимальный ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель может еще сработать, т.е. отключить питание тем самым защитив оборудование. При возникновении тока сверх этого, автомат «залипнет» и будет работать как проводник. Современные автоматические выключатели имеют очень короткое время срабатывания, что позволяет, имея компактные габариты осуществлять защиту от КЗ (до 50кА у модульных аппаратов, и 150кА у аппаратов в литом корпусе).

Автоматические выключатели выбирают по отключающей способности, исходя из мощности трансформатора / подстанции и расстояния от него до искомого выключателя. Чем дальше он находится, тем меньшая требуется отключающая способность. В обычных квартирах и частных домах в основном используются автоматические выключатели на 4,5 и 6кА. На промышленных объектах с собственной высоковольтной подстанцией от 10 до 50кА.

Читайте так же:
Доска с кнопками выключателями для ребенка

Автоматический выключатель с тепловой защитой срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время срабатывания зависит от величины тока, превышающее номинальное значение. В отличии от электромагнитного расцепителя, тепловой имеет значительную задержку срабатывания и при небольшом превышении тока она может составлять 20-30 минут. Это позволяет кратковременно превышать номинальный ток без срабатывания автомата.

Способы размыкания сети выключателей

По способу размыкания питающей сети выпускаемые автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:

• однополюсные, осуществляется защита и отключение только фазы, ;
• однополюсные с нейтралью, производится защита фазы и отключение нейтрали (без защиты), применяются для построения 1 фазных сетей с нейтралью;
• двухполюсные, осуществляется защита по обоим полюсам;
• трехполюсные, применяется для управления и защиты питания 2-х фазных сетей;
• трехполюсные с нейтралью, происходит защита по 3-м полюсам+включение/выключение нейтрали, применяются при 4-х проводной сети с нейтралью;
• четырехполюсные, полноценная защита по 4-м полюсам.

Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального условного тока замыкания и характеристике отключения:

Например, нам необходимо осуществить защиту квартиры, максимально возможный ток 45А при 380В, в квартире установлен кондиционер, максимально возможный ток короткого замыкания 5кА. Мы выберем автоматический выключатель на 50А, 3полюса, кривая С с отключающей способностью 6кА.

По типу исполнения корпуса автоматические выключатели бывают 2-х видов:

Модульное исполнение. Автомат имеет четко определенные габаритные размеры, кратные модулю (18мм) и имеют на задней стенке пазы для установки на так называемую DIN-рейку, специальную монтажную рейку. Такие автоматы устанавливаются в специальные модульные щиты. В основном модульные автоматы выпускаются от 1 до 4х полюсов, в диапазоне от 0,5 до 125А, с кривыми отключения В,С,D, отключающей способностью до 25кА. Выключатели больше 63А имеют 1,5 габарит (3х полюсный автомат занимает 4,5 модуля).

Исполнение «литой корпус». Автоматический выключатель устанавливается на монтажную панель шкафа или стену с помощью болтов. Автоматы в таком габарите имеют большие размеры, что позволяет коммутировать большие токи (вплоть до 1600А) и имеет более высокую отключающую способность (до 150кА). Почти у всех производителей есть серии с регулируемыми расцепителями, что позволяет менять кривую отключения и более точно настраивать тепловую защиту.

Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи, т.н. селективностью. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или кривой отключения. Избирательность по току размыкания возможна, если характеристики выключателей различны по этому параметру.

При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику. У современных автоматических выключателей селективность сохраняется через номинал. Т.е. автоматический выключатель в 40А выключится быстрее чем в 63А. И если на вводе стоит автомат на 63А, далее на отдельную комнату стоит 40А, то при увеличении тока на этом участке цепи выключится только 40А автомат, т.е. 1 комната, вместо всей квартиры.

Из наиболее распространенных в Украине можно назвать автоматические выключатели следующих торговых марок: Siemens (Германия), Schneider Electric (Франция), General Electric (США), Moeller (Австрия), ABB (Германия). Их продукция отличается широким ассортиментом, высоким качеством, широким набором дополнительных устройств.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector