Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выбирать автоматический выключатель: типы, характеристики и цены на различные модели

Как выбирать автоматический выключатель: типы, характеристики и цены на различные модели

Автоматический выключатель — это коммутационный электрический аппарат, который предназначен для приема и дальнейшей передачи электроэнергии в нормальном режиме работы электрической цепи, отключения электроснабжения потребителей в случае возникновения аварийного режима работы (токовая перегрузка, короткое замыкание (КЗ), снижение величины напряжения ниже допустимого уровня), нечастой коммутации. Аппарат характеризуется простотой монтажа, высоким уровнем надежности, наличием защитных функций и удобством обслуживания.

Конструктивные особенности

Операции по коммутации (включение и отключение) автоматического выключателя могут производиться обслуживающим персоналом вручную или дистанционно с помощью привода. Из чего состоит автоматический выключатель?

  1. Контактная система. Представляет собой систему, состоящую из подвижных и неподвижных контактов, которые в замкнутом состоянии обеспечивают беспрепятственное прохождение электрического тока номинальной величины на протяжении длительного периода времени. В разомкнутом состоянии между контактами образуется воздушный промежуток, что исключает протекание электрического тока.
  2. Расцепитель. Обеспечивает контроль заданного параметра электрической сети и целенаправленно воздействует на отключающее устройство. В зависимости от конструктивного исполнения и функциональности, расцепитель изготавливают в нескольких типовых исполнениях: тепловой в форме биметаллической пластины (реагирует на токовые перегрузки), электромагнитный (реагирует на токи короткого замыкания), комбинированный (сочетает в себе защиту от КЗ и токовой перегрузки), полупроводниковый (защита от КЗ, токовой перегрузки) [1] .
  3. Дугогасительное устройство. Предназначено для гашения электрической дуги, которая образуется во время отключения контактной системы при высокой токовой нагрузке. Наличие дугогасительного устройства позволяет отключать выключатель в аварийных режимах работы без вреда для контактной системы и других элементов выключателя, электрических сетей и потребителей электроэнергии.
  4. Механизм управления. Он предназначен для управления положением контактной системы в ручном или автоматическом режиме. Для оперативных переключений в ручном режиме предназначен специальный рычаг на лицевой поверхности автоматического выключателя или электромагнитный привод.

Также автоматические выключатели могут быть оснащены дополнительными элементами. Одним из самых распространенных является модуль дифференциальной защиты. Такие устройства именуют «автоматический выключатель дифференциального тока» (АВДТ). С его помощью можно быстро отключить электрическую сеть в случае минимальной утечки тока из сети. Дифференциальный автоматический выключатель применяется в электрических сетях для обеспечения высокого уровня пожарной безопасности и защиты людей.

Типы и характеристики автоматических выключателей

Характеристики автоматических выключателей, которые определяют сферу их использования и допустимые условия эксплуатации:

  • Степень защиты от внешних воздействий. Каждый выключатель выпускается с конкретной степенью защиты корпуса, которая соответствует требованиям IEC 60529 [2] . В обозначении таких аппаратов применяют цифровую кодировку, где первая цифра означает уровень защиты от проникновения посторонних предметов, а вторая — от влаги.
  • Климатическое исполнение. Определяет диапазон температуры и влажности окружающего воздуха, при которой допускается длительная эксплуатация автоматического выключателя. Может кодироваться в виде цифр 1, 2, 3, 4, 5 или букв У, УХЛ, Т, М, ОМ [3] .
  • Высота установки. Для большинства устройств этот параметр составляет не более 1000 метров над уровнем моря. Но при необходимости производства монтажа выше этой отметки производители предлагают большой выбор выключателей с различными техническими характеристиками.
  • Наличие вибрации, резких толчков, тряски. Все электротехнические изделия подразделяют на группы в соответствии с ГОСТ 17516.1-90 [4] . Автоматические выключатели могут выпускаться для эксплуатации в условиях, соответствующих группам М1, М2, М3, М4, М6, М9, М25, М19.

Конструкция и технические характеристики автоматических выключателей определяют их принадлежность к определенному типу устройств, которые различают по следующим критериям:

  1. Тип напряжения. Различают три типа автоматических выключателей: для сетей переменного напряжения, для сетей постоянного напряжения, универсальные устройства. И первые, и вторые устройства имеют схожую конструкцию, но совершенно разные технические характеристики. Универсальный тип выключателей может стабильно работать в электрической цепи любого напряжения.
  2. Количество полюсов. В настоящее время на рынке России представлены выключатели автоматические однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные. Выбор конкретного типа устройств зависит от конфигурации электрической сети и характеристик подключаемой электрической нагрузки.
  3. Предельный ток короткого замыкания. В соответствии с ГОСТ Р 50030.2-2010 [5] этот параметр определяет предельное значение тока в режиме короткого замыкания цепи, которое выключатель способен безопасно отключить при номинальной величине напряжения. Величина предельного тока короткого замыкания автоматического выключателя равна одному из стандартных значений: 4,5 кА; 6,0 кА; 10 кА; 20 кА; 35 кА; 50 кА.
    В зависимости от этого параметра все автоматические выключатели выпускают в двух модификациях: силовые и модульные устройства. Например, устройство имеет стандартизованные размеры корпуса и обеспечивает многократное безопасное отключение токов короткого замыкания величиной до 10 кА — в большинстве случаев этого достаточно для защиты бытовых потребителей электроэнергии, распределительных электрических сетей офисных и административных объектов.
  4. Номинальный ток. Рабочий ток, который коммутационный аппарат способен пропускать длительное время без перегрева токоведущих частей, называется номинальным. В настоящее время выпускают модульные автоматические выключатели с номиналом 0,5, 1, 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 или 125 А. Выключатели в корпусном исполнении выпускают в основном с номинальным рабочим током величиной до 1600 А включительно.
  5. Времятоковая характеристика. В соответствии с ГОСТ Р 50345-2010 модульные автоматические выключатели в зависимости от кратности токов короткого замыкания, которые действует на электромагнитный расцепитель, подразделяют на несколько основных типов: В, С, D. Подбирая тип характеристики автоматических выключателей, следует внимательно изучить характеристики электрической нагрузки.

Как правильно выбирать автоматический выключатель?

На первый взгляд, большинство автоматических выключателей являются одинаковыми и не различаются между собой. Но при выборе такого важного устройства следует проявлять особое внимание даже к самым незначительным деталям. При выборе автоматического выключателя для защиты и коммутации электрической нагрузки необходимо:

  1. Определить основные параметры электрической сети, такие как величина напряжения, количество фаз, переменный или постоянный тип тока, частота переменного тока.
  2. Рассчитать требуемую мощность автоматического выключателя. Для этих целей рассчитывают максимальную суммарную мощность подключенной электрической нагрузки. При подборе защитного устройства руководствуются правилом округления в сторону большего значения номинального тока.
  3. Рассчитать ток короткого замыкания. Например, при возникновении аварийного режима, замыкании между фазами или на землю, при протекании тока. Для обеспечения возможности безопасно коммутировать ток, значительно превышающий значение номинального, следует подбирать автоматический выключатель, способный реагировать на токи короткого замыкания такой величины.
  4. Определить потребность в наличии определенных функций защиты. Выключатель предназначен для работы в качестве защитного устройства от аварийных режимов работы электрической сети. Для максимального уровня защиты подключенного электрооборудования необходимо подбирать аппараты, укомплектованные тепловым, электромагнитным или комбинированным расцепителем, модулем дифференциальной защиты.
  5. Определиться с исполнением корпуса. Оптимальным решением для большинства бытовых потребителей, офисных и административных объектов, маломощного оборудования будут модульные выключатели. В качестве вводных защитных выключателей и устройств для питания промышленного оборудования чаще используют корпусные силовые устройства, которые обладают возможностью отключать высокие токи КЗ.
  6. Определить способ монтажа. Автоматические выключатели могут устанавливаться на DIN-рейку либо на болтовое соединение. Каждый из этих вариантов имеет свои преимущества и недостатки, которые следует учитывать во время подготовки проектной документации или перед покупкой.
  7. Оценить условия эксплуатации. Для нормальной работы в условиях высокого содержания пыли и влажности корпус выключателя должен обладать соответствующим уровнем защиты IP.
  8. Подобрать времятоковую характеристику работы расцепителя. Этот параметр подбирают с учетом максимально возможного пускового тока от подключенной электрической нагрузки. В случае трех-пятикратного значения от номинального выбирают тип В. Если превышение составляет от пяти до 10 значений номинального тока, выбирают тип С. Для нагрузки с более высоким пусковым током выбирают аппараты с характеристикой D.
  9. Выбрать параметры селективности (у корпусных выключателей). Для обеспечения непрерывной работы наиболее ответственных участков электроснабжения построение системы защиты осуществляют с соблюдением принципа селективности. Для тонкой настройки работы всей системы защиты корпусные выключатели комплектуют регулятором величины токовой уставки расцепителя.
  10. Определить потребность в дополнительных функциях и элементах, таких как дистанционное оперативное отключение/включение с помощью электромагнитного привода, вспомогательные контакты, расцепитель минимального напряжения, независимый расцепитель, указатели положения контактов, наличие кнопки тестирования, модуль дифференциальной защиты.
Читайте так же:
Как избавиться количество теплоты выделяемое проводником с током

Стоимость автоматических выключателей разных видов

От чего зависит цена автоматического выключателя?

Стоимость формируется с учетом следующих критериев:

  • Количество полюсов. Цена на выключатель автоматический трехполюсный будет всегда выше цены на однополюсный или двухполюсный с аналогичными характеристиками.
  • Тип исполнения корпуса. Цена на модульный автоматический выключатель ниже, чем на устройства в литом корпусе.
  • Значение номинального тока. С увеличением значения предельного коммутационного и номинального тока пропорционально растет стоимость выключателей.
  • Наличие дополнительных функций. Цены на дифференциальный автоматический выключатель будут значительно выше, чем на устройства со стандартными тепловыми и электромагнитными расцепителями.
  • Производитель. Продукция известных зарубежных брендов может стоить на порядок дороже, чем изделия российских производителей.

Для наглядности приведем таблицу сравнения стоимости автоматических выключателей разных производителей.

Производитель

Примерная стоимость в рублях

Автоматический выключатель

Автомати́ческий выключа́тель — контактный коммутационный аппарат (механический или электронный), способный включать токи, проводить их и отключать при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течение нормированного (заданного) времени и автоматически отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как токи короткого замыкания [1] [2] .

Содержание

  • 1 История изобретения
  • 2 Роль в электрической цепи
  • 3 Классификация
    • 3.1 ГОСТ
      • 3.1.1 Селективный автоматический выключатель
  • 4 Устройство
    • 4.1 Расцепители
      • 4.1.1 Электромагнитный расцепитель (отсечка)
      • 4.1.2 Тепловой расцепитель
  • 5 Отключение
    • 5.1 Характеристики
      • 5.1.1 Ток мгновенного расцепления ( прерывания)
    • 5.2 Испытание автоматических выключателей
  • 6 Варианты исполнения
    • 6.1 Модульный автоматический выключатель
  • 7 См. также
  • 8 Примечания
  • 9 Литература

История изобретения [ править | править код ]

Автомат защиты линии был изобретён американским учёным Чарлзом Графтоном Пэйджем в 1836 году. Первую конструкцию автоматического выключателя описал Эдисон в 1879 году, в то время как его коммерческая система электроснабжения использовала плавкие предохранители. Конструкция современных автоматических выключателей была запатентована швейцарской компанией Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

Роль в электрической цепи [ править | править код ]

Автоматический выключатель предназначен для защиты электрической цепи от перегрузки и токов короткого замыкания. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность заданного порогового значения (уставки) срабатывания.

Классификация [ править | править код ]

ГОСТ [ править | править код ]

ГОСТ 9098-78 устанавливает следующую классификацию автоматических выключателей:

    По роду тока главной цепи: постоянного тока; переменного тока; постоянного и переменного тока.

Селективный автоматический выключатель [ править | править код ]

В стандартах СССР и России селективные автоматические выключатели — это автоматические выключатели с выдержкой времени (0,25—0,6 сек.) при отсечке (см. статью «Токовая отсечка») [3] . Такие выключатели, в сочетании с выключателями с мгновенной отсечкой на нижней ступени, позволяют строить селективное срабатывание при коротком замыкании.

Селективные автоматические выключатели (англ. Selective Main Circuit Breaker) в соответствии с немецким стандартом DIN VDE 0641-21 также имеют функцию селективности, но осуществляют её другим способом.

Устройство [ править | править код ]

Автоматические выключатели бывают одно-, двух-, трёх- или четырёхполюсными и имеют следующие конструктивные узлы: главную контактную систему, дугогасительную систему, привод расцепляющего устройства, расцепитель (прерыватель,прерыватели), вспомогательные контакты (необязательно).

Читайте так же:
Технические устройства в которых используется тепловое действие электрического тока

Контактная система может быть трёхступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой (при использовании металлокерамики).

Дугогасительная система может состоять из камер с узкими щелями или из камер с дугогасительными решётками. Комбинированные дугогасительные устройства — щелевые камеры в сочетании с дугогасительной решеткой — применяют для гашения дуги при больших токах.

Для каждого исполнения автоматического выключателя существует предельный ток короткого замыкания, который гарантированно не приводит к выходу из строя автомата. Превышение этого тока может вызвать подгорание или сваривание контактов. Например, у популярных серий бытовых автоматов при токе срабатывания 6-50 А предельный ток обычно составляет 1000—10 000 А.

Автоматические выключатели изготовляют с ручным и двигательным приводом, в стационарном или выдвижном исполнении.

Привод автоматического выключателя служит для включения, автоматического отключения и может быть ручным непосредственного действия и дистанционным (электромагнитным, пневматическим и тому подобным).

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые прерывателями.

Расцепители [ править | править код ]

Расцепители ( прерыватели) — это электромагнитные, электронные, микропроцессорные или термобиметаллические элементы, служащие для отключения автоматического выключателя через механизм свободного расцепления при коротком замыкании, перегрузках и исчезновении напряжения в первичной цепи (непосредственно: электромагнитные и термобиметаллические элементы; либо косвенно через отдельный независимый электромагнитный расцепитель: электронные и микропроцессорные).

Механизм свободного расцепления состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин и предназначен для мгновенного отключения автоматического выключателя (вне зависимости от положения органа включения: невозможность удержания автоматического выключателя во включённом положении при срабатывании расцепителя), а также для устранения повторного включения автоматического выключателя на короткое замыкание при длительно существующей команде на включение.

Электромагнитный расцепитель (отсечка) [ править | править код ]

Расцепитель мгновенного действия представляет собой соленоид (7), подвижный сердечник которого также может приводить в действие механизм расцепления. Ток, проходящий через выключатель, течет по обмотке соленоида и вызывает втягивание сердечника при превышении заданного порога тока. Мгновенный расцепитель, в отличие от теплового, срабатывает очень быстро (доли секунды), но при значительно большем превышении тока: в 2÷10 раз от номинала, в зависимости от типа (автоматические выключатели делятся на типы (классы) A, B, C и D в зависимости от чувствительности мгновенного расцепителя). В автоматических выключателях на большие токи начиная с 1970-х годов стали применять электронные расцепители (например, отечественные автоматические выключатели серии «Электрон», некоторые типы автоматов серий А-37, ВА), а в последнее время — и микропроцессорные расцепители (микропроцессорные блоки защиты) [3] [4] .

Тепловой расцепитель [ править | править код ]

Представляет собой биметаллическую пластину (5), нагреваемую протекающим током. При протекании тока выше допустимого значения биметаллическая пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления. Время срабатывания зависит от тока (время-токовая характеристика [5] ) и может изменяться от секунд до часа. Минимальный ток, при котором должен срабатывать [6] тепловой расцепитель, составляет 1,45 от тока уставки теплового расцепителя. Настройка тока срабатывания производится в процессе изготовления регулировочным винтом (6). В отличие от плавкого предохранителя, автоматический выключатель готов к следующему использованию после остывания пластины. Роль теплового расцепителя может выполнять электромагнитный (мгновенный) расцепитель, оснащённый гидравлическим замедлителем срабатывания. Такие автоматические выключатели отличаются пожаробезопасностью, так как не имеют нагреваемого элемента (биметаллической пластины).

Биметаллическая пластина представляет собой ленту из двух металлических полос с разными коэффициентами теплового расширения. В автоматическом выключателе она выполняет роль теплового расцепителя. Две полосы не сплавлены между собой и обычно скреплены с одного конца пайкой или сваркой. Другие концы закреплены неподвижно. Биметаллическая пластина включена в цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания электрическим током пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя [7] .

Отключение [ править | править код ]

Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения tс, о (промежуток от момента, когда контролируемый параметр превзошёл установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (tс, о = 0,02-1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (tс, о Характеристики [ править | править код ]

Ток мгновенного расцепления ( прерывания) [ править | править код ]

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (п.5.3.5), бытовые автоматические выключатели переменного тока делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления:

  • тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток) (применяется для защиты линий освещения или линий имеющих большую протяженность)
  • тип C: свыше 5·In до 10·In включительно (применяется для защиты розеточных групп или линий с потребителями с повышенными пусковыми токами)
  • тип D: свыше 10·In до 20·In включительно (применяется для защиты трансформаторов или линий с потребителями с большими пусковыми токами)

Промышленные автоматические выключатели могут быть следующих типов:

  • тип L: свыше 8·In
  • тип Z: свыше 4·In
  • тип K: свыше 12·In

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·In до 3·In).

У АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·In) и Z (2 — 4·In), соответствующие стандарту МЭК 60947-2.

Испытание автоматических выключателей [ править | править код ]

Характеристики выключателей проверяют в ходе типовых испытаний (стойкость маркировки; надежность винтов, токопроводящих частей и соединений; надежность выводов для внешних проводников; защита от электрических ударов; электроизоляционные устройства; превышение температуры (28-суточное испытание); характеристика прерывания; механическая и коммутационная износостойкость; короткое замыкание; стойкость против механических толчков и ударов; термостойкость; стойкость против аномального нагрева и огня; коррозийная устойчивость).

Читайте так же:
Урок по теме тепловое действие тока

Варианты исполнения [ править | править код ]

Автоматический выключатель в корпусе пробочного предохранителя

3-полюсный автомат защиты для непосредственного монтажа

Автоматические выключатели, используемые в США

Автоматические выключатели советского производства

Модульный автоматический выключатель [ править | править код ]

Автоматический выключатель, рассчитанный на небольшие токи, в настоящее время чаще всего имеет модульную конструкцию, которая предназначена для крепления на DIN-рейку. Внутреннее устройство модульного автоматического выключателя показано на рисунке справа. Включение-выключение производится рычажком (1), провода подсоединяются к винтовым клеммам (2). Защелка (9) фиксирует корпус выключателя на DIN-рейке и позволяет при необходимости легко его снять (для этого нужно оттянуть защелку, вставив плоскую отвёртку в петлю защелки). Коммутацию цепи осуществляют подвижный (3) и неподвижный (4) контакты. Подвижный контакт подпружинен, пружина обеспечивает усилие нажатия контактов во включённом состоянии и быстрое их отключение при срыве собачки механизма расцепления посредством одного из двух расцепителей: теплового (5) или электромагнитного (7). Во время расцепления контактов может возникнуть электрическая дуга, поэтому контакты имеют особую форму и находятся рядом с дугогасительной решёткой (8).

Автоматические выключатели ВА88

Надежная защита промышленного оборудования

Ни одно современное предприятие не обходится без устройств распределения электроэнергии, и чем больше энергоемкость производства, тем выше требования к оборудованию. Одна из наиболее ответственных задач – защита питающих сетей от аварийных режимов. На промышленных объектах эту функцию выполняют автоматические выключатели в литом корпусе. Типичный пример подобного устройства – низковольтные (до 1000 В) автоматические выключатели серии ВА88 IEK ® , предназначенные для проведения тока в нормальном режиме и отключения при коротких замыканиях и перегрузках.

Особенности конструкции

Автоматические выключатели ВА88 IEK ® имеют надежный механизм срабатывания тепловой, электромагнитной и электронной защит. На силовые контакты (токоведущие части) нанесено покрытие, улучшающее электропроводность. Конструктив ВА88 IEK ® позволяет подключать широкий перечень дополнительных устройств.

Независимо от своего габарита все автоматические выключатели ВА88 IEK ® имеют схожую конструкцию, которую условно можно разделить на три функциональных блока: токоведущие части, механизм свободного расцепления и расцепитель.

Токоведущие части выключателей ВА88 IEK ® состоят из выводов для подключения внешних проводников, подвижного и неподвижного элементов контактной группы.

Основой механической части является т.н. «механизм свободного расцепления». Этот конструктивный узел обеспечивает надежность контактного соединения токоведущих элементов в замкнутом состоянии и их мгновенное размыкание при срабатывании расцепителя. Последний, в свою очередь, обеспечивает размыкание цепи даже в том случае, если рукоятка выключателя заблокирована от перемещения.

Расцепители встречаются обычно двух типов: термомагнитные и электронные. Конструкция термомагнитных расцепителей хорошо известна: они состоят из электромагнитного блока для защиты от мгновенной перегрузки (короткое замыкание) и теплового — для защиты от продолжительной перегрузки (превышение номинала по току).

В некоторых разновидностях выключателей ВА88 IEK ® иная конструкция электромагнитного блока. Электромагнит реализован в них по принципу электродинамической системы, где проводники с однонаправленными токами отталкиваются, а с разнонаправленными – притягиваются. Причем роль второго проводника играет стальная пластина особой формы, в которой создается намагниченность переменным током, протекающим через проводник полюса. Встречные токи притягивают пластины, и, если усилие достаточно, рейка сброса переключает механизм свободного расцепления в положение «выключено».

Электронный расцепитель реализован на микроконтроллере, который измеряет величину протекающих через каждый полюс токов. Настраивается расцепитель по трем параметрам: уровень тока мгновенной и продолжительной перегрузки, а также выдержка времени срабатывания. При достижении критической величины тока на протяжении заданного времени расцепитель через специальное реле дает команду механизму свободного расцепления на отключение автоматического выключателя.

В положении «выключено» ВА88 IEK ® может оказаться после выключения вручную, автоматического срабатывания расцепителя или его срабатывания по нажатию кнопки «ТЕСТ». В двух последних случаях рукоятка автоматического выключателя переходит в среднее положение, что информирует обслуживающий персонал об аварии. Последующее включение ВА88 IEK ® производится путем перевода рукоятки сначала в нижнее (выключенное) положение и только затем – в верхнее положение «включено».

Номиналы и эксплуатационные характеристики

В серию ВА88 IEK ® входят устройства шести типоразмеров, рассчитанные на номинальный ток от 12,5 до 1600 А и с отключающей способностью от 25 до 50 кА. Это позволяет использовать автоматические выключатели ВА88 IEK ® для решения широкого спектра задач.

Шесть габаритов автоматических выключателей ВА88 IEK ®

Номинальное рабочее напряжение Ue – максимальное напряжение эксплуатации.

Максимальный номинальный ток (базовый габарит) Inm – рабочий ток, на продолжительное воздействие которого рассчитаны токопроводящие элементы. Например, базовый габарит ВА88-32 IEK ® — 125 А.

Номинальный ток (уставка расцепителя) In – ток настройки расцепителей. Превышение этого значения (сверхток) вызывает срабатывание расцепителя за время, соответствующее времятоковой характеристике. Информация о ней имеется в сопроводительной документации к изделию. Все настройки автоматических выключателей рассчитываются, исходя из кратности номинальному току.

За этот тип защиты отвечает расцепитель продолжительной перегрузки. Он приводится в действие в результате временной деформации биметаллической пластины, нагретой протекающим током.

Уставка срабатывания по току короткого замыкания Im – ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель должен отключиться за время менее 0,2 сек. ГОСТ Р 50030.2 допускает отклонение Im от заявленной величины не более чем на ±20%.

За этот тип защиты отвечает расцепитель мгновенной перегрузки. У выключателей с термомагнитным расцепителем это электромагнит.

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu – наибольший ток, при котором автоматический выключатель не только отключит сеть от аварийного потребителя, но и сохранит свою работоспособность (с незначительным изменением настроек терморасцепителя) и сопротивление изоляции. Этот параметр характеризует фактическую надежность и ресурс автоматического выключателя, а его величина обычно превышает десять тысяч ампер (10 кА). В частности, для ВА88-43 IEK ® эта величина Icu = 50 кА при рабочем напряжении 400 В.

Читайте так же:
Ток насыщения тепловой создается

Тестирование расцепителей ВА88 IEK ® на производстве

Для корректной работы термомагнитных расцепителей отдельно настраиваются электромагнитный и тепловой блоки.

Электромагнитный блок, предназначенный для защиты от мгновенной перегрузки (короткого замыкания), настраивается в соответствии с величиной тока, заявленной производителем. Тестирование проводится на специальной прогрузочной установке, генерирующей импульс синусоидального тока необходимой величины и продолжительностью 0,2 секунды. Если автоматический выключатель при этом сработал, он допускается к эксплуатации. Срабатывание должно произойти при 10In + 20% по каждому полюсу.

С тепловым блоком сложнее. ГОСТ Р 50030.2 требует проверять его настройку в нескольких режимах, при температуре настройки +40 °С для ВА88. Сначала через все полюса автомата, включенные последовательно, пропускают «ток нерасцепления», равный 1,05In. Автомат при этом не должен сработать в течение определенного времени. Затем, сразу после истечения срока выдержки, ток повышают до 1,3In, и испытуемое устройство должно сработать за определенное время.

На практике ВА88 проверяют в соответствии с заводскими времятоковыми характеристиками с учетом поправочного коэффициента температуры окружающей среды, величиной тока, равной 2-5 In (в зависимости от производителя).

При тестировании электронных расцепителей гораздо больше возможностей — можно менять кратность расцепителя, снижая уставку продолжительной перегрузки и увеличивая уставку мгновенной перегрузки. Например, кратность последней можно поднять до 30In или, при необходимости, снизить до 1,5In. В стандартных автоматах этот параметр имеет фиксированное значение, обычно равное 10In (или 5In при изготовлении под заказ). Кроме того, в устройствах с электронным расцепителем можно частично реализовать так называемую временную селективность, обеспечив увеличенную задержку по времени при продолжительной перегрузке.

Автоматические выключатели ВА88 IEK ® оснащены расцепителем МР211. Подробно особенности настройки и функционирования расцепителя МР211 отражены в Техническом каталоге ВА88 IEK ® .

Аксессуары для серии ВА88 IEK ®

В стандартную комплектацию автоматических выключателей ВА88 IEK ® входят межфазные перегородки, комплект винтов для крепления автоматического выключателя к монтажной панели, комплект винтов и гаек для подсоединения внешних проводников (для моделей ВА88-35, ВА88-37 и ВА88-40), а также наконечники-переходники (ВА88-37 и ВА88-40).

При необходимости потребители могут самостоятельно установить дополнительные устройства:

  • аварийный контакт;
  • дополнительный контакт;
  • независимый расцепитель;
  • расцепитель минимального напряжения;
  • привод ручной поворотный;
  • электропривод;
  • втычную панель;
  • выдвижную панель.

Расскажем подробнее о некоторых из дополнительных устройств для ВА88 IEK ® .

Электропривод ЭП-35/37 IEK ®

Электропривод

Электромеханическое устройство, позволяющее дистанционно, без непосредственного участия человека, включать и выключать автоматический выключатель. Один из вариантов применения электропривода – в системах АВР. При подаче питающего напряжения в основную линию управляющая система, запитанная от резервного источника, дает команду на дистанционное переключение соответствующих автоматов.

Также применяется в электроустановках, где необходимо производить включение/отключение автоматических выключателей дистанционно.

Необходимо помнить, что в случае аварийного отключения ВА88 IEK ® или использования кнопки «ТЕСТ» включить устройство можно, только предварительно переведя рукоятку в крайнее нижнее положение.

На данный момент есть четыре типа исполнения электроприводов: для ВА88-32/33, ВА88-35/37, ВА88-40 и ВА88-43 IEK ® .

Вспомогательные или информационные (сигнальные) контакты

Применяются в схемах автоматического управления для получения информации о состоянии контактов главной цепи и о причине отключения — обслуживающим персоналом или в результате аварии. Различают три типа: дополнительный контакт ДК (показывает состояние главных контактов), контакт аварийного отключения АК и комбинированные АК/ДК-контакты. Выпускаются для ВА88-32/33, ВА88-35/37 и ВА88-40/43 IEK ® .

Расцепитель РН-250/400 IEK ®

Расцепитель независимый (РН)

Устройство дистанционного отключения. Используется в схемах, где необходима возможность экстренного отключения определенных потребителей. Например, в составе систем пожарной сигнализации торговых комплексов: при подтверждении сигнала о пожаре дает команду на отключение рабочей зоны комплекса.

При подаче на выводы расцепителя переменного напряжения 220В с частотой 50 Гц толкатель расцепителя воздействует на рейку сброса, чем вызывает срабатывание механизма свободного расцепления и отключение автоматического выключателя. Отключение происходит, по сути, как при нажатии на кнопку «ТЕСТ». Выпускаются в трех типах исполнения: для ВА88-32/33, ВА88-35/37 и ВА88-40/43 IEK ® .

Расцепитель РМ-250/400 IEK ®

Расцепитель минимального напряжения (РМ)

Устройство контроля величины напряжения в одной из фаз. При падении напряжения ниже заданного номинала происходит выключение автоматического выключателя. При попытке последующего включения при пониженном напряжении рукоятка автомата не будет переводиться во включенное положение. Кроме того, устройство защищает питаемую через ВА88 IEK ® нагрузку от аварийного падения напряжения.

Данное решение применяется в системах, критичных к уровню питающего напряжения, например, при энергоснабжении промышленных холодильных установок.

Монтажные панели втычного (ПМ1) и выдвижного (ПМ2) типа

Позволяют оперативно отсоединять и присоединять автоматические выключатели без отключения проводников. В ассортименте имеется несколько вариантов панелей втычного и выдвижного исполнения, позволяющих выполнять заднее и фронтальное присоединения.

Решение используется в промышленных системах непрерывного цикла с тяжелыми режимами эксплуатации или высокими требованиями к надежности, где строго регламентируется продолжительность замены автомата по ресурсным показателям.

Привод ручной поворотный (ПРП)

Позволяет включать и отключать ВА88 IEK ® , установленный внутри щита без открывания двери.

Скоба для крепления на DIN-рейку

Позволяет устанавливать автоматические выключатели ВА88-32 и 33 IEK ® на DIN-рейку так же легко, как и модульные устройства.

Применение дополнительных устройств совместно с автоматическими выключателями серии ВА88 IEK ® правильно подобранного номинала позволяет реализовать практически любое схемное решение питания силового оборудования, обеспечив необходимую надежность, качество и ресурс.

Читайте так же:
Тепловое явление тока примеры

Качество автоматических выключателей IEK ® серии ВА88 контролируется в собственной лаборатории IEK GROUP и на разных этапах производства и подтверждено сертификатами РФ.

Правильный подбор решения к конкретной задаче выполняется проектировщиком при разработке электроустановки. Критериями выбора служат характеристики нагрузки, условия применения, удаленность от потребителя, способ энергоснабжения потребителя, прогнозируемые аварии и т.д. Подбор оборудования персоналом без специальных знаний и опыта проектирования может привести к аварии на объекте даже при исправном оборудовании, поэтому во всех случаях следует обращаться к услугам специалистов, обладающих необходимой квалификацией.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя

Частью конструкции автоматического выключателя (автомата) является тепловой расцепитель. Дело в том, что внутри автоматического выключателя реализовано сразу два пути защиты от токовой перегрузки:

электромагнитный расцепитель, размыкающий цепь при превышении номинального тока в разы (при коротком замыкании) ;

тепловой расцепитель, срабатывающий при меньших токах перегрузки, но обладающий, однако, меньшим быстродействием чем его электромагнитный соратник.

Разумеется, при прохождении по проводке тока немного большего, чем ее расчетный ток, проводка не перегорит, поэтому быстродействия теплового расцепителя обычно достаточно.

Кинематическая схема автоматического выключателя:

1 – тепловой расцепитель; 2 – электромагнитный расцепитель; 3 – минимальный расцепитель; 4 – независимый расцепитель; 5 – электромагнитный привод; 6 – рукоятка управления; 7 – пружина, ускоряющая отключение; 8, 9, 10 – механизм свободного расцепления; 11 – подвижный контакт; 12 – неподвижный контакт; 13 – контактная пружина.

Расцепители – устройства, обеспечивающие автоматическое размыкание контактов посредством воздействия на механизм свободного расцепления в аварийном режиме работы цепи или служащие для дистанционного отключения выключателя.

Устройство автоматического выключателя:

Время-токовая характеристика — зависимость времени срабатывания аппарата защиты (времени плавкой перегорания вставки предохранителя) от значения тока, протекающего через его измерительный элемент (плавкую вставку предохранителя), нагревательный элемент электротеплового реле. Иногда можно встретить другие названия время-токовой характеристики — ампер-секундная характеристика или просто — защитная характеристика.

Время-токовая характеристика – это основная характеристика автоматического выключателя отражающая зависимость времени срабатывания автоматического выключателя при возникновении аварийного режима от величины тока цепи. Она имеет вид гиперболы, поэтому чем больше протекающий через аппарат защиты ток, тем меньше время его срабатывания. Однако данное время не может быть меньше собственного времени срабатывания.

В зависимости от типа установленных в автоматическом выключателе расцепителей, он может иметь такие времятоковые характеристики, как:

зависимая от тока характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет тепловой расцепитель. Она характеризуется током срабатывания при перегрузке, а время срабатывания зависит от величины тока.

независимая от тока характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет электромагнитный расцепитель. Она характеризуется током срабатывания отсечки. Срабатывание может быть мгновенным или с выдержкой времени;

ограниченно зависимая от тока (двухступенчатая) характеристика времени срабатывания. Такую характеристику имеет комбинированный расцепитель (тепловой и электромагнитный).

Время-токовая характеристика, для упрощения, может изображаться одной линией, проходящей в середине оны срабатывания.

Тепловой расцепитель построен на основе биметаллической пластины, которая разогревается от проходящего через нее тока, при этом постепенно изгибается, если ток становится все выше и выше относительно номинального для данного автомата (типового, который значится в маркировке), что в конце концов приводит к размыканию защищаемой этим автоматом цепи. Когда пластина изгибается, усилие ее изгиба передается на тягу, которая в свою очередь давит на курок механизма расцепления.

Минимальный ток срабатывания для конкретного теплового расцепителя составляет 1,45 его номинального тока (уставки), а время срабатывания зависит от время-токовой характеристики рассматриваемого автомата, и в зависимости от величины тока перегрузки и от начальной температуры биметаллической пластины, — может составлять от нескольких секунд до часа и даже двух в зависимости от типа автомата.

Устройство теплового расцепителя автоматического выключателя:

Работа теплового расцепителя:

Холодный автомат при токе в 2,55 раза больше номинального разомкнет цепь максимум через одну минуту, а в горячем состоянии — через несколько секунд (это справедливо для автоматов номиналом до 32А). Поэтому выбирая автомат для своего щитка необходимо понимать, что номинальный ток автомата — это не ток его срабатывания.

Предельно допустимый ток для проводки, при котором должно происходить отключение автомата, желательно сопоставлять с время-токовой характеристикой выбираемого автомата, ориентируясь на его тип (B, C, D).

Биметаллическая пластина автоматического выключателя представляет собой две плотно прижатые друг к другу, но не сплавленные, металлические полосы, изготовленные из металлов с различными коэффициентами теплового расширения. Две полосы скреплены друг с другом с одного конца пайкой или сваркой. Другие их концы закреплены в корпусе выключателя неподвижно.

Когда автоматический выключатель установлен в цепь, биметаллическая пластина оказывается включена в эту цепь последовательно с нагрузкой. В результате её нагревания проходящим электрическим током, пластина изгибается в сторону металла с меньшим коэффициентом линейного расширения. В случае перегрузки изгиб пластины обеспечивает отключение автоматического выключателя путем активации механизма разъединения.

Обозначение теплового расцепителя на корпусе выключателя Hager:

Когда автоматический выключатель только пребывает на стадии изготовления, ток срабатывания теплового расцепителя настраивается при помощи специального регулировочного (юстировочного) винта, который скрыт внутри автомата и находится возле одной из его клемм.

Как только автомат сработал, его биметаллическая пластина начинает остывать и выпрямляться, так что через некоторое время автомат снова готов к полноценной работе, стоит только заново взвести его рычаг. Подобными способностями плавкий предохранитель не похвастается.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector