Sibprompost.ru

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

Автоматический выключатель

Автоматический выключатель

Автоматические выключатели служат для проведения, включения и автоматического размыкания электрических цепей при аномальных явлениях (например при токах перегрузки, КЗ, недопустимых снижения напряжения), а также для нечастого включения цепей вручную.

Защиту от токов коротких замыканий выполняет электромагнитный расцепитель. Срабатывание электромагнитного расцепителя обеспечивает электромагнит, якорь которого при срабатывании давит на расцепитель, обеспечивая отключение автомата. Электромагнитный расцепитель имеет свой ток отключения при КЗ (уставка КЗ). Этот ток выражается в амперах, или чаще, — в кратности к номинальному току.

Время срабатывания электромагнитного расцепителя при токе КЗ мгновенное (собственное время срабатывание расцепителя сотые доли секунд).

Электродинамический расцепитель используется для защиты от коротких замыканий в автоматах с большими номинальными токами. Срабатывание обеспечивается электродинамическими силами, размыкающие силовые контакты.

Защиту от токов перегрузок выполняет тепловой расцепитель. Основа теплового расцепителя -биметаллическая (в последнее время триметаллическая) пластина, которая при нагреве изменяет свою форму, и этим обеспечивает срабатывание расцепителя. Тепловой расцепитель не имеет постоянного времени отключения автомата, его время срабатывания зависит от величины тока перегрузки.

Полупроводниковый расцепитель осуществляет защиту от токов коротких замыканий и перегрузок в цепи. В отличие от электромагнитного и теплового расцепителей полупроводниковый расцепитель допускает ступенчатый выбор параметров:

  • номинального тока расцепителя;
  • уставки по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания;
  • уставки по времени срабатывания в зоне токов перегрузки;
  • уставки по времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания;
  • уставки по току срабатываний при однофазном коротком замыкании.

Для расцепителя в зоне токов перегрузки сигнал на срабатывание выдается с обратно зависимой от тока выдержкой времени (чем больше ток, тем меньше выдержка времени на отключение). Для расцепителя в зоне токов короткого замыкания, при значениях тока меньше предельного тока селективности, сигнал на срабатывание выдается с выдержкой времени. При значениях тока больше предельных токов селективности сигнал на отключение подаётся мгновенно. Также сигнал на отключение подается мгновенно, при не установленной выдержке времени. Автоматы на основе таких расцепителей получают сигнал от измерительного устройства и формируют соответствующую защитную характеристику, выдающую сигнал через промежуточное реле на независимый расцепитель.

Отключающая способность

Её синонимы: номинальная наибольшая отключающая способность Icn, номинальная рабочая наибольшая отключающая способность Ics, номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu. Является основным параметром для выбора и замены автоматического выключателя.

Для бытового применения (ГОСТ Р 50345-99 (МЭК 60898)) автомат должен обладать номинальной наибольшей отключающей способностью Icn перекрывающую максимальный ток КЗ в данной цепи.

Для промышленного применения, имеющего доступ обученного персонала (ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК 60947.2), ГОСТ 9098-78, автомат должен обладать номинальной предельной наибольшей отключающей способностью Icu. перекрывающую максимальный ток КЗ в данной цепи. Автоматический выключатель работавший при токе равном Icu в соответствии с установленным циклом не обязан длительно проводить ток.

Категория применения

По ГОСТ Р 50030.2-99 (МЭК60947.2) выключатели с категорией А не предназначены, а с категорией В предназначены для обеспечения селективности при КЗ. Выключатели категории В имеют номинальный кратковременно выдерживаемый ток Icw, и время прохождения этого тока (обычно 0.25, 0.5 или 1с).

Если категория не оговаривается, имеется в виду категория А.

Токоограничение

Выключатель с токоограничением не позволяет току КЗ принять его максимальное значение и быстрее производит отключение. Класс токоограничения -2 ограничивает по времени КЗ в пределах ½ полу периода, класс -3 ограничивает КЗ в пределах 1/3 полу периода. Если автомат с токоограничением, но не указан класс, предоставляется интегральная характеристика I²t.

Выключатели изготавливаются со следующими дополнительными сборочными единицами (только те марки, для которых это предусмотрено):

  • свободными контактами (СК), (определяют положение автомата (вкл / выкл.);
  • вспомогательными контактами сигнализации автоматического отключения (ВСК), (сигнализируют срабатывание защиты автомата);
  • электромагнитным приводом (ЭП);
  • независимым расцепителем (НР), (обеспечивает отключение выключателя при подаче на катушку независимого расцепителя напряжения);
  • нулевым расцепителем (РНН), (обеспечивает отключение выключателя без выдержки времени при напряжении на выводах его катушки ниже 0.1-0.35 номинального (в зависимости от марки автомата) и препятствует включению выключателя при напряжениях на выводах катушки 0.1 номинального и ниже);
  • минимальным расцепителем (РМН), (обеспечивает отключение выключателя без выдержки времени при напряжении на выводах его катушки ниже 0.35-0.7 номинального (в зависимости от марки автомата) и препятствует включению выключателя при напряжениях на выводах катушки 0.35 номинального и ниже).
  • дополнительным кожухом (для увеличения степени защиты автомата от окружающей среды);
  • блокировкой положения «включено» и «отключено» замком.

По способу присоединения автоматы делятся на стационарные и выдвижные. Стационарные автоматы по способу монтажа могут быть как переднего присоединения, так и заднего. Переднее присоединение бывает как с креплением на din-рейке, так и с креплением винтами или болтами.

Буквенные характеристики расцепителей модульных выключателей

В — применяется для осветительных сетей.
С — применяется для осветительных сетей с удаленным потребителем.
D — обеспечивают защиту установок с высокими значениями пусковых токов (двигатели, иногда лампы с пуско-ругулируещем устройством, трансформаторы).

Испытание расцепителей автоматических выключателей

Собирается схема проверок срабатывания расцепителей автоматических выключателей (АВ) согласно руководству по эксплуатации испытательного оборудования (нагрузочного устройства). Устанавливается испытательный ток соответствующий уставке тока данного типа расцепителей АВ. Установившееся превышение температуры для контактов автомата при нагрузке всех полюсов номинальным током расцепителя и температуре окружающей среды 25 градусов С не должно превышать 80 градусов С. Электромагнитный расцепитель срабатывает без выдержки времени. Комбинированный расцепитель должен срабатывать с обратнозависимой от тока выдержкой времени при перегрузке и без выдержки времени при коротких замыканиях. Ток уставки расцепителей не регулируют. В каждом полюсе автомата смонтирован свой тепловой элемент, воздействующий на общий расцепитель автомата. Чтобы убедиться в правильности действия всех тепловых элементов, необходимо проверить каждый из них в отдельности. При одновременной проверке большого количества, автоматов испытание тепловых элементов по начальному току срабатывания нецелесообразно, т.к. на проверку каждого автомата затрачивается несколько часов. В связи с этим тепловые элементы рекомендуется проверять испытательным током, равным двух- и трехкратному номинальному току расцепителя при одновременной нагрузке испытательным током всех полюсов автоматов.

Читайте так же:
Теплота выделяющаяся в цепи переменного тока

Если тепловой элемент не срабатывает, то автомат к эксплуатации не пригоден и дальнейшим испытаниям не подлежит. У всех тепловых элементов, должны быть проверены тепловые характеристики при одновременной нагрузке испытательным током всех полюсов автомата. Для этого все полюса автомата соединяют последовательно. При проверке электромагнитных расцепителей, не имеющих тепловых элементов, автомат включают вручную, присоединяя к одному из полюсов нагрузочное устройство. Устанавливается такая величина испытательного тока, при которой автомат отключится. После отключения автомата ток снижают до нуля и в указанном порядке проверяют электромагнитные элементы в остальных полюсах автомата.

Время срабатывания автомата определяется по шкале секундомера. Время — токовые характеристики срабатывания расцепителей автоматических выключателей должны соответствовать калибровкам и паспортным данным завода изготовителя. Проверка срабатывания электромагнитных и тепловых расцепителей АВ в объеме 30%, из них 15% наиболее удаленных от ВРУ квартир. При несрабатывании 10% проверяемых АВ, производится проверка срабатывания всех 100% АВ.

Автоматические выключатели — как выбрать, характеристики, графики защиты

Автоматические выключатели (АВ) предназначены для включения и отключения асинхронных электродвигателей и других приемников электроэнергии, а также для защиты их от токов перегрузки и короткого замыкания.

Автоматы обеспечивают одновременное отключение всех трех фаз в случае возникновения аварийных ситуаций. В рабочем режиме включение и отключение производится вручную, в аварийном режиме они отключаются автоматически электромагнитным, тепловым или электронным расцепителем.

  1. Конструкция автоматических выключателей
  2. Выбор автоматических выключателей
  3. Номинальный ток и напряжение
  4. Времятоковые защитные характеристики
  5. Защитные характеристики автоматических выключателей
  6. Времятоковые характеристики автоматических выключателей
  7. Нагрузочная характеристика автоматических выключателей

Конструкция автоматических выключателей

Важной составной частью автомата является расцепитель, который контролирует заданный параметр защищаемой сети и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Наибольшее распространение получили расцепители следующих типов:

  1. электромагнитные (для защиты от токов КЗ);
  2. тепловые (для защиты от перегрузок);
  3. комбинированные, в том числе и электронные.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки с подвижным сердечником и возвратной пружины. При протекании по катушке тока КЗ сердечник мгновенно втягивается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, соединенную последовательно с контактом. При нагревании ее током перегрузки она изгибается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Интересное видео об устройстве автоматических выключателей смотрите ниже:

Различают нетокоограничивающие и токоограничивающие автоматические выключатели.

  1. Нетокоограничивающие выключатели не ограничивают токКЗ в цепи, и он достигает максимального ожидаемого значения.
  2. Токоограничивающие выключатели ограничивают токКЗ с помощью быстрого введения в цепь дополнительного сопротивления дуги (в первый же полупериод, до того, как токКЗ значительно возрастет) и последующего быстрого отключения КЗ. При этом токКЗ не достигает ожидаемого расчетного максимального значения. Токоограничение начинается с некоторого значения тока, определяемого характеристикой токоограничения (рис.6.1).

Например, выключатели серии Compact NS (Merlin Gerin) обладают исключительной токоограничивающей способностью благодаря технологии двойного размыкания (очень быстрое разъединение контактов под действием электродинамических сил и возникновение двух последовательных напряжений дугового pазpяда с крутым волновым фронтом).

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится:

  1. по номинальному току,
  2. времятоковой характеристике срабатывания (ВТХ),
  3. отключающей способности, условиям монтажа и эксплуатации.

Правильный выбор характеристики автоматического выключателя является залогом его своевременного срабатывания.

Как правильно выбрать автоматический выключатель смотрите в видео ниже:

Номинальный ток и напряжение

Номинальным током Iн и напряжением Uн автоматического выключателя называют значения тока и напряжения, которые способны выдержать главные токоведущие части выключателя в длительном режиме. Номинальный ток расцепителя Iн.расц может отличаться от номинального тока автомата, поскольку в автомат могут быть встроены расцепители с меньшим номинальным током.

Другой, не менее важной, характеристикой автоматического выключателя является его предельная коммутационная способность (ПКС). ПКС называют максимальное значение тока КЗ, которое выключатель способен включить и отключить несколько раз, оставаясь в исправном состоянии.

Времятоковые защитные характеристики

Автоматические выключатели могут иметь следующие времятоковые защитные характеристики (ВТХ) (рис.6.2) [11]:

  1. зависимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель и применяются редко вследствие недостаточной ПКС и быстродействия;
  2. независимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или полупроводникового расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
  3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ выключатель отключается токовой отсечкой с независимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей); выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный расцепитель (комбинированный), либо двухступенчатый электромагнитный, либо полупроводниковый расцепитель;
  4. трехступенчатую защитную ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ – с независимой, заранее установленной, выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ – без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания); зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют полупроводниковый расцепитель и применяются для защиты вводов в КТП и отходящих линий.

В соответствии со стандартами международной электротехнической комиссии (МЭК) по времятоковым характеристикам срабатывания выключатели бывают трех типов: B, C, D (рис.6.3).

Читайте так же:
Тепловое действие тока используется в электрическом звонке

Защитные характеристики автоматических выключателей

  1. зависимая;
  2. независимая;
  3. ограниченно зависимая;
  4. трехступенчатая;
    • с выдержкой времени при КЗ;
    • без выдержки времени при КЗ.

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

t – время срабатывания электромагнитного расцепителя, k = I/Iн – кратность тока к номинальному значению.

Тип B – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 3 – 6. Для бытового применения, где ток нагрузки невысокий и ток КЗ может попасть в зону работы теплового, а не электромагнитного расцепителя.

Тип C – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 5 – 10. Для бытового и промышленного применения: для двигателей со временем пуска до 1 с, нагрузок с малыми индуктивными токами (холодильных машин и кондиционеров).

Тип D – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k > 10. Применяется для мощных двигателей с затяжным временем пуска.

Рисунок — Характеристики автоматических выключателей B, C, D, Z, K и S

Тепловые расцепители, используемые в автоматических выключателях, чувствительны к нагреву от посторонних источников. В практике нередко случается, что расцепитель промежуточного полюса при номинальном режиме отключается только из-за нагрева соседних полюсов. Это приводит к ограничению области его работы и к коррекции номинального тока с учетом графика рис.6.4.

Рис.6.4. Зависимость нагрузочной способности АВ при их близком расположении: Кн = I/Iн – коэффициент нагрузки, N – количество автоматических выключателей при их размещении рядом.

Нагрузочная характеристика автоматических выключателей

Нагрузочная характеристика большинства автоматических выключателей зависит от температуры окружающей среды: при ее снижении коэффициент нагрузки увеличивается, при повышении – падает (рис.6.5). Это ограничивает возможность их использования в условиях жесткого температурного режима эксплуатации, особенно в горячих цехах или на открытом воздухе.

Разнесение функций защитных устройств на несколько независимых устройств создает массу неудобств при монтаже и эксплуатации.

Каждое из них не обладает универсальностью и подходит только к конкретному автоматическому выключателю.

Поэтому перед разработчиками остро встала проблема создания универсального устройства.

Последние поколения автоматических выключателей снабжены так называемыми электронными расцепителями, осуществляющими комплексную защиту электродвигателя и объединяющими в одном устройстве функции всех вышеперечисленных расцепителей.

Они выполнены на базе микропроцессорной техники, гарантируют высокую точность срабатывания, надежность и устойчивость к температурным режимам.

Электропитание, необходимое для правильной работы, обеспечивается непосредственно трансформаторами тока расцепителя.

Защитные расцепители состоят из трех или четырех трансформаторов тока (в зависимости от типа сети), электронного блока и механизма расцепления, который воздействует непосредственно на механизм выключателя.

Кривая срабатывания выключателя, максимально приближенная к рабочей характеристике асинхронного электродвигателя (рис.6.6), определяет следующие виды защит [19]:

  • защита от перегрузки с обратнозависимой выдержкой по времени;
  • защита от заклинивания ротора электродвигателя с определенной выдержкой времени;
  • защита от короткого замыкания с мгновенным срабатыванием.

Интересное видео о характеристиках автоматов смотрите в видео ниже:

Номинальный ток уставки теплового расцепителя это

СТОП. Это ж классика жанра! Никаким «тепловым расцепителем» в знаменателе и не пахнет!

В числителе — номинальный ток автомата (от которого «пляшут» вся расцепители),
В знаменателе — типоразмер автомата (грубо — габариты корпуса и «мощность» контактов).

Попробую на примере «»линейки» автоматов:
пусть это будут 4/16, 6.3/16 10/16, 16/16, 20/63, 32/63, 50/63, 63/63, 80/160, 100/160, 125/160, 160/160 (остановимся пока).
если приглядеться к ряду номиналов, то можно заметить, что в производство достаточно запустить всего 3 вида корпусов корпусов с 3 размерами контактов (на 16, 63 и 160 А), отличаться же автоматы будут исключительно расцепителями (которые дял каждого атвомата будут своими).
Соответственнно, удается очень сильно сэкономить на технологическом оборудовании (скажем, для литья корпусов — можно вместо 12 термопластов производительностью 200 шт/час и ценой $100 тыс. каждый — купить всего 3 термопласта производтельностью 800 шт/ч, зато ценой всего $200 тыс. А ведь и обслуживание 3 станков будет дешевле, чем 10. )

уважаемый, пожалуйста, не водите людей в заблуждение.
1) для модульных (DIN 44800) автоматов указывают НОМИНАЛЬНЫЙ ток и характеристику срабатывания комбинированого расцепителя (A/B/C/D/Z/S). Подробности — например, здесь.
2) вот как раз числитель и имеет значение, ибо как раз в нем и указан номинальный ток автомата (а уставка расцепителя будет кратна именно ему). А цифры в знаменателе как раз не важны — это не более чем размер корпуса (чтоб монтажник знал, где крепежные дырки в щите сверлить).
3) не угадали аж три раза в одном только предложении с двумя цифрами:
во-первых, номинальный ток этого автомата — 320А ампер,
во-вторых, 630А — это типоразмер выключателя (ну вот выполнены оба варианта — на 320 и на 630 ампер — в одном, бОльшем, корпусе),
ну и в третьих (самая жестокая ошибка!) — у этого автомата Iрасц=бесконечности (да-да, именно так! этот автомате не имеет токовых расцепителей, только расцепители пониженного напряжения 0.8*Uном и расцепитель нулевого напряжения, т.к. предназначен для работы в цепях быстродействующей релейной защиты и системах АВР с ручным возвратом). Да даже если бы этот автомат имел тепловую защиту — то для неё Iрасц =320*1,1=352 ампера (то есть опять-таки вы попали пальцем в небо!)

А сейчас я еще и вас приструню
Ибо вы благополучно забыли о том, что из себя представляет трехфазная сеть. Ибо, если говорить в ваших цифрах и терминах, то:
номинальная полная мощность автомата = Iном * корень(3) * 230
ибо, во-первых, когда по одной фазе ток течет «вперед», по двум оставшимся он течет «обратно», и, во-вторых, автомат стоит на стороне источника питания — соответственно, напряжение на нем 230/400 вольт (а упомянутые вами 220/380 — это напряжения для нагрузки, отделенной от автомата «длинным кабелем с потерями в нём»)

Читайте так же:
Какое количество теплоты выделяется внутри источника тока

UPD:
именно этим и отличается изначально трехфазный автомат от часто используемых в модульных автоматах «сборок из трёх однофазных» (хотя встречаются и «честные» трехвазники — обычно это УЗО или контакторы / моторные выключатели)

А сейчас я еще и вас приструню
Ибо вы благополучно забыли о том, что из себя представляет трехфазная сеть. Ибо, если говорить в ваших цифрах и терминах, то:
номинальная полная мощность автомата = Iном * корень(3) * 230
ибо, во-первых, когда по одной фазе ток течет «вперед», по двум оставшимся он течет «обратно», и, во-вторых, автомат стоит на стороне источника питания — соответственно, напряжение на нем 230/400 вольт (а упомянутые вами 220/380 — это напряжения для нагрузки, отделенной от автомата «длинным кабелем с потерями в нём»)

UPD:
именно этим и отличается изначально трехфазный автомат от часто используемых в модульных автоматах «сборок из трёх однофазных» (хотя встречаются и «честные» трехвазники — обычно это УЗО или контакторы / моторные выключатели)

Обоим — читать сюда:
http://model.exponenta.ru/electro/0042.htm
UPD: если даже читать лень — можете прочесть только главу 7.5, она формулу объяснит

про напряжения и т.п. — читать ПУЭ
про автоматы — читать документацию на них (лучше — старые советские справочники)

1) с направлением тока связана не скалярная величина, а исключительно мощность (которая для условно симметричной нагрузки = корень(3)*(Iab*Uл+Ibc*Uл+Ica*Uл)).
Хотя, кажется, я понял о чем речь. Сорри, был не прав (таки нечастые в наших краях сети 400/690 (они же 380/660) мозг выносят конкретно) — для сети 220 L+N (от трехфазной сети 380) ток по фазам таковым и останется и мощность автомата определяется безо всяких корней.
1а) кстати, мощность может быть и отрицательной. Так уж сложилось, что мощность, потребляемая из энергосистемы нагрузкой, считается положительной, а мощность, которая возвращается в энергосистему — соответственно, положительная. Угадайте, с чем это связано (и как, собственно, электросчетчики определяют, как ее считать).

2) эм. а вот можно чутку поподробнее: что вы имели в виду, говоря «корень из трех на 230В = 400В», и при чем тут нагрузка, включенная на линейное напряжение?

3) не беспокойтесь, с «пониманием» у меня, к счастью, проблем нет. Вот со спосбностью донести это понятно для окружающих — возможно.

Прочитайте внимательно техническую документацию на этот выключатель (например доступно www.dznva.ru). Выключатель имеет модификации как с тепловым расцепителем, так и без него. Но в любом случае имеется расцепитель электромагнитный с фиксированными уставками. Что касается расцепителей напряжения, то это опции. Если неошибаюсь, то появились модификации с электронным расцепителем.
Что касается выключателей без расцепителей (как вы пишите Iрасц=бесконечности), то для этого габарита мне встречались (в каталогах правда) только ABB серии Tmax, типа T1D, T2D, T3D и т.д.

Господа, позвольте вставить пару слов скромному инженеру, изготавливающему НКУ в течение всего лишь десяти лет.
Автомат — это токовая защита. Предназначен для защиты от перегрузок и коротких замыканий, т.е. от аварийных токовых режимов.
Нагрузить вы его можете любым напряжением от минимально допустимого (чтобы могла катушка на к.з. сработать), но не выше максимально указанного в каталоге (иначе расстояния развода контактной группы не хватит, чтобы погасить дугу). Таким образом, мощность нагрузки может варьироваться.
Имеется также «предельная коммутационная способность» разрыва тока к.з. — показатель немаловажный для нагрузок, расположенных близко к источнику (подстанции). Каждый третий проект, который я исполнял, не имел расчётных токов к.з. на вводе в щит. При проверке этих значений часто оказывалось, что для удешевления щита использовались модульные автоматы (со способностью разрыва 6 или 10кА), а ток к.з. (трёхфазное устоявшееся значение) подходил к 15кА.

Что касается цифр 125/63А — так точно — это автомат с номиналом 63А, выполненный в корпусе габарита 125А. Все уставки пляшут от номинала — 10% на перегрузку и 10-15 номиналов на к.з.

Все современные автоматы с электронными расцепителями вообще не имеют биметаллических пластин и элетромагнитных катушек — в качестве датчиков тока используются трансформаторы тока, которые посылают сигналы в микропроцессорную схему (питающуюся от самих тр-ров тока). Схема отслеживает токи и, в зависимости от настроек движков на рыльце автомата, посылает сигнал на малипусенький электромагнитик, который выключает автомат.

Упомянутые кем-то доп.опции в виде независимых расцепителей, расцепителей минимального напряжения, дополнительных контактов, опережающих контактов, моторных приводов вообще не имеют отношения к функции автомата (защите от аварийных токов) и необходимы для решения задач по автоматизации. И в случае, если в вашей системе электроснабжения автоматизации не предусмотрено — изначально интегрированные на заводе в автомат элементы автоматизации несут только лишнюю финансовую нагрузку.
Также отмечу, что в современных микропроцессорных автоматах эти доп.опции продаются отдельно и устанавливаются изготовителем НКУ по желанию клиента на любом этапе, даже на работающем объекте.

Извините, если не обо всём рассказал — задавайте вопросы.

Имейте смелость изучить продукцию Шнайдер Электрик.
Я по большей части использовал автоматы OEZ (Чехия), там у серии Modeion в вашем габарите на мордочке следующие настройки :
Ir = . A (задание номинального тока в амперах. От него идёт отсчёт 10% перегрузки)
tr = . s (задание времени задержки при 7,2Ir , т.е. на пусковые токи)
Irm = . A (задание тока отсечки в амперах, после него — мгновенное срабатывание, но есть и возможность селективной задержки в 50 мс).

У Шнайдера и АББ мне попадались серии, где уставки, перечисленные выше, задаются в коэффициентах от номинального тока (может и номинального габаритного тока — надо смотреть). В любом случае, изучить каталог не мешает. Если там не окажется информации, посмотрите на аналогичный автомат где-нибудь на объекте или у изготовителя щитов — обычно на аппарате исчерпывающая информация.

Читайте так же:
Формула для теплоты через силу тока

Этот вопрос не такой простой как вам кажется на первый взгляд. Дело в том,что ток КЗ не мгновенно достигает своего предельного значения, а нарастает в течении определенного времени по определенному закону. Между тем существует вполне конкретное время отключение аппарата, которое меньше времени , за которое ток КЗ достигнет своего максимума.
В результате выше сказанного автомат отключает ток КЗ раньше, чем он достингет своего максимума, т.е. происходит токоограничение. Все боле-менее серьезные производители автоматов предоставляют данные по ограничению пикового тока своими автоматами. Например модульный автомат АВВ S-200 16А отключит расчетный ток КЗ 20кА при его значении 5.5кА, что меньше его отключающей способности.
Но несмотря на все выше сказанное я всегда выбираю автоматы на предельную отключающую способность.

Имейте смелость изучить продукцию Шнайдер Электрик.
Я по большей части использовал автоматы OEZ (Чехия), там у серии Modeion в вашем габарите на мордочке следующие настройки :
Ir = . A (задание номинального тока в амперах. От него идёт отсчёт 10% перегрузки)
tr = . s (задание времени задержки при 7,2Ir , т.е. на пусковые токи)
Irm = . A (задание тока отсечки в амперах, после него — мгновенное срабатывание, но есть и возможность селективной задержки в 50 мс).

У Шнайдера и АББ мне попадались серии, где уставки, перечисленные выше, задаются в коэффициентах от номинального тока (может и номинального габаритного тока — надо смотреть). В любом случае, изучить каталог не мешает. Если там не окажется информации, посмотрите на аналогичный автомат где-нибудь на объекте или у изготовителя щитов — обычно на аппарате исчерпывающая информация.

Полемика бессмысленна.
Мы говорим об ограничении серьёзных сверхтоков к.з. — давайте их обозначим, например, цифрой 25 кА и выше. Это токи двух- и трёхфазных металлических коротких замыканий. Причём тут 1-фазные к.з.? В однофазных к.з. и токов таких нет.
Но если уж предохранитель неправильно выбран в голове (на ТП , например) и сработал быстрее нижестоящего автомата или УЗО, то самое время поговорить о селективности.
Селективность — штука загадочная. Все о ней говорят, но только теоретически, соотнося время-токовые характеристики срабатывания устройств. И хорошо, если соотнося. Большинство проектантов уверены, что уменьшив номинал автомата внизу по цепи, селективность достигается автоматически! Когда задаёшь вопрос о расчётных токах к.з. на вводе в щит, типах и настройках вышестоящей аппаратуры — следует ответ : а зачем? И так всё нормально будет. Вот где настоящий бред!
Я при производстве щитов и настройках чешских автоматов использовал их программу построения селективных цепей. Программка очень неплохая, постоянно модернизируется, добавляются новые критерии для расчётов, бесплатна и, само собой, только для собственно ими произведённой аппаратуры (автоматов и предохранителей).
Так я это к чему.
Они честно пишут в программе, что все расчёты должны быть проверены реальными измерениями. Ну допустим, измеряем петлю «фаза-ноль» и определяем ток 1-фазного к.з. Ну допустим, каждый второй мужик, перемонтируя розетку в доме под напряжением, касался фазой нуля, видел искры и реально тем самым проверял автомат и предохранитель. А с 3-фазными чего делать?
За десять лет мною сделано 1100 штук НКУ для трёхсот с лишним объектов на токи от 2 до 3200А. И только на одном объекте (Лесной порт в Питере) мне удалось уговорить энергетика на проведение реальных трёхфазных коротышей в точках, где расчётные токи не превышали 5-8 кА — и то, только потому, что он сам заявлял о том, что хочет селективную систему и неплохо бы это проверить. На РУ-0,4кВ с трансами 1000кВА делать коротыш он просто побоялся.
Для этих целей были закуплены ИЭКовские контакторы, одна кнопка на разъёме. И ходили мы по каждому из вторичных щитов (250А и 630А номиналами), их было 8 штук, и умертвляли ИЭК. Нажатие кнопки — вспышка в контакторе — выключение модульного автомата на 10кА. Вышестоящий на 250А с отсечкой от 2 до 6 кА при задержке 50 мс — стоял. Во всех контакторах сразу сваривалась контактная группа насмерть.
В общем, результаты испытаний подтвердили программные расчёты, но в нескольких точках были кое-какие несоответствия.
Впрочем, в жизни появляются факторы в виде дополнительных неучтённых сопротивлений в цепи (например, плохо закрученные контакты), уменьшающие токи к.з. Но на крупных производствах появляются факторы, увеличивающие токи к.з. — токи подпитки от асинхронных двигателей.

Устройство и классификация автоматических выключателей

Предохранитель – это электрический прибор, обеспечивающий защиту электросети от аварийных ситуаций, связанных с выходом текущих параметров (тока, напряжения) за заданные рамки. Простейший предохранитель – плавкая вставка.

Это прибор, включенный в защищаемую цепь последовательно. Как только ток в цепи превышает заданный, проволочка плавится, контакт размыкается, и защищаемый участок цепи таким образом остается неповреждённым. Недостаток такого способа защиты – одноразовость защитного прибора. Сгорел – надо менять.

Устройство автоматического выключателя

Аналогичная задача решается при помощи так называемых автоматических выключателей (АВ). В отличие от плавких одноразовых предохранителей, автоматы – достаточно сложные приборы, при выборе их следует учитывать имеет несколько параметров.

Они также последовательно включаются в цепь. При повышении тока автоматический выключатель цепь разрывает. Автоматические выключатели выпускаются самого разного конструктивного исполнения и с различными параметрами. Наиболее распространены сегодня автоматы для крепления на ДИН-рейку (рис. 1).

Широко известны ещё советских времен автоматы АП-50 (рис. 3-5) и многие другие. Автоматы выпускаются с количеством полюсов (линий для подключения) от одного до четырёх. При этом двух- и четырёхполюсные автоматы могут иметь в своем составе не только защищенные, но и не защищённые контактные группы, которые обычно используются для разрыва нейтрали.

Читайте так же:
Abb автоматический выключатель с регулировкой тепловой защиты

Состав и устройство АВ

В состав большинства автоматических выключателей входят:

  • механизм ручного управления (используется для ручного включения и выключения автомата);
  • коммутирующее устройство (набор подвижных и неподвижных контактов);
  • дугогасительные устройства (решетка из стальных пластин);
  • расцепители.

Дугогасительные устройства обеспечивают гашение и выдувание дуги, которая образуется при размыкании контактов, через которые проходит сверхток(рис.2)

Расцепитель – устройство (часть автомата или дополнительное устройство), механически связанное с механизмом АВ и обеспечивающее размыкание его контактов.

В составе автоматического выключателя имеются обычно два расцепителя.

Первый расцепитель – реагирует на долговременную, но небольшую перегрузку сети (тепловой расцепитель). Обычно это устройство на основе биметаллической пластины, которая под действием проходящего через неё тока постепенно нагревается, изменяет конфигурацию. В конце концов она нажимает на удерживающий механизм, который освобождает и размыкает подпружиненный контакт.

Второй расцепитель – так называемый, «электромагнитный». Он обеспечивает быструю реакцию АВ на короткое замыкание. Конструктивно этот расцепитель представляет из себя соленоид, внутри катушки которого находится подпружиненный сердечник со штырьком, упирающимся в подвижный силовой контакт.

Обмотка включена в цепь последовательно. При коротком замыкании ток в ней резко возрастает, за счет чего увеличивается магнитный поток. При этом преодолевается сопротивление пружины, и сердечник размыкает контакт.

Параметры АВ

Первый параметр – номинальное напряжение. Выпускаются автоматы для только постоянного тока и для переменного и постоянного. Автоматы для постоянного тока для общего использования достаточно редки. В бытовых и промышленных сетях используются в основном АВ для переменного и постоянного тока. Чаще всего используются АВ с номинальным напряжением 400В, 50Гц.

Второй параметр – номинальный ток (Iн). Это тот рабочий ток, который автомат пропускает через себя в длительном режиме. Обычный ряд номиналов (в амперах) – 6-10-16-20-25-32-40-50-63.

Третий параметр – отключающая способность, предельная коммутирующая способность (ПКС). Это максимальная сила тока короткого замыкания, при которой автомат сможет разомкнуть цепь, не разрушившись. Обычный ряд паспортных значений ПКС (в килоамперах) – 4,5-6-10. При напряжении 220 В, это соответствуют сопротивлению сети (R=U/I) 0.049 Ом, 0,037 Ом, 0,022 Ом.

Как правило, сопротивление проводов бытовой электросети может достигать 0,5 Ом, ток короткого замыкания на уровне 10 кА возможен только в непосредственной близости от электроподстанции. Поэтому самые распространённые ПКС – 4,5 или 6 кА. Автоматы с ПКС 10 кА применяются в основном в промышленных сетях.

Четвертый параметр, характеризующий АВ, — это ток уставки (уставка) теплового расцепителя. Этот параметр для различных автоматов составляет от 1,13 до 1,45 от номинального тока. Мы отмечали, что при прохождении номинального тока гарантируется длительная работа цепи с АВ.

Уставка теплового расцепителя больше номинала, именно достижение реальным током величины уставки вызовет отключение автомата. Следует отметить, что в автоматах советского периода предусмотрена ручная регулировка уставки тепловой защиты (рис. 5). Доступ к регулировочному винту в автоматах, устанавливаемых на ДИН-рейку невозможен.

Пятый параметр автоматического выключателя – ток уставки электромагнитного расцепителя. Этот параметр определяет кратность превышения номинального тока, при которой АВ сработает практически мгновенно, среагировав на короткое замыкание.

Важная характеристика автомата – это зависимость времени срабатывания от тока (рис. 6). Эта зависимость состоит из двух зон. Первая – зона ответственности тепловой защиты. Особенность её – постепенное уменьшение времени прохождения тока до расцепления. Это понятно – чем больше ток, тем быстрее нагревается биметаллическая пластина и размыкается контакт.

При очень большом токе (коротком замыкании) практически мгновенно (за 5 – 20 мс) срабатывает электромагнитный расцепитель. Эта вторая зона на нашем графике.

По уставке электромагнитного расцепителя все автоматы подразделяются на несколько типов:

  • A Преимущественно для защиты электронных схем и цепей большой протяжённости;
  • B Для обычных осветительных цепей;
  • C Для цепей с умеренными пусковыми токами (двигатели н трансформаторы бытовых приборов);
  • D Для цепей с большой индуктивной нагрузкой, для промышленных электродвигателей;
  • K Для индуктивных нагрузок;
  • Z Для электронных устройств.

Наиболее распространены – B, C и D.

Характеристика В – используется для сетей общего назначения, особенно там, где необходимо обеспечить селективность защиты. Электромагнитный расцепитель настроен на срабатывание при кратности тока по отношению к номиналу от 3 до 5.

При подключении чисто активных нагрузок (лампочек накаливания, обогревателей…) пусковые токи практически равны рабочим. Однако при подключении электродвигателей (даже холодильников и пылесосов) пусковые токи могут быть значительными и вызвать ложное срабатывание автомата с рассматриваемой характеристикой.

Наиболее распространены автоматы с характеристикой С. Они достаточно чувствительны, и в то же время не дают ложных срабатываний при пуске двигателей бытовой техники. Такой выключатель срабатывает при 5-10 кратном превышении номинального значения. Такие автоматы считаются универсальными и применяются всюду, включая промышленные объекты.

Характеристика D – это уставка электромагнитного расцепителя на 10 – 14 номиналов по току. Обычно такие значения нужны при использовании асинхронных двигателей. Как правило автоматы с характеристикой D используются в трёх- или четырёхполюсном исполнении для защиты промышленных сетей.

При совместном использовании автоматических выключателей нужно иметь представление о таком понятии, как селективная защита. Построение селективной защиты обеспечивает срабатывание автоматов, находящихся ближе к месту аварии, при этом более мощные автоматы, расположенные ближе к источнику напряжения, срабатывать не должны. Для этого более чувствительные и быстродействующие автоматы устанавливаются ближе к потребителям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector