Время-токовые характеристики автоматических выключателей (В, С, D). Характеристика автоматических выключателей

Основные характеристики автоматических выключателей

Защитная время-токовая характеристика – зависимость времени срабатывания от величины тока (кратности).

Рисунок 6.3– Время-токовая характеристика автоматического выключателя с комбинированным расцепителем

2) Предельная коммутационная способность (ПКС)– это наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен отключить без повреждений и включить без сваривания.

3) Электродинамическая устойчивость – наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен выдержать в течение короткого промежутка времени без механических повреждений.

4) Термическая устойчивость – наибольшее значение тока, который электрический аппарат способен пропустить в течение короткого промежутка времени без порчи изоляции и токоведущих частей.

5) Механическая и электрическая износостойкость – количество коммутационных циклов «включение-отключение», которые аппарат способен выдержать без повреждений.

Основные параметры автоматических выключателей

Автоматический выключатель – это электрический коммутационно-защитный аппарат, предназначенный для автоматического размыкания электрической цепи при аварийных ситуациях, а также для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей при нормальных условиях работы.

К основным параметрамавтоматических выключателей относятся:

номинальное напряжение автоматического выключателя;
номинальный ток автоматического выключателя;
номинальный ток максимального расцепителя;
уставка по току срабатывания максимального расцепителя;
уставка по времени срабатывания максимального расцепителя (только для селективных автоматов)

Номинальным током АВ считается ток, на который рассчитаны его главные контакты в продолжительном режиме работы. Для отключения токов КЗ в АВ устанавливают максимальные расцепители (реле максимального тока). Номинальные токи максимальных расцепителей могут отличаться от номинальных токов АВ. Уставкой по току срабатывания максимального расцепителя считается ток, при котором максимальный расцепитель отключит автомат. Уставка по току срабатывания АВ обычно приводится в относительных единицах. Уставка по времени срабатывания максимального расцепителя это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом отключения автоматического выключателя.

Вопрос 7

ГРЩ. Конструкція. Апаратура і прибори, встановлені на ГРЩ.

Судовыми распределительными щитами называются конструкции, на которых установлена коммутационная, защитная и измерительная аппаратура, регулирующие и сигнальные устройства, предназначенные для включения, отключения и защиты электрических установок и сетей, контроля, регулирования и измерения электрических параметров источников электроэнергии, а также сигнализации о положении коммутационных аппаратов и состоянии электрических цепей.

Главные распределительные щиты (ГРЩ) предназначены для управления работой генераторных агрегатов, контроля, регулирования их параметров и подачи питания судовым приемникам или фидерам приемников.

ГРЩ имеют каркасную конструкцию. Разработаны типовые секции ГРЩ. Схемы ГРЩ разрабатывают применительно к типу судна с учетом мощности и количества генераторных агрегатов и потребителей электроэнергии.

Для сокращения сроков и стоимости проектирования, изготовления, транспортировки и монтажа на судне ГРЩ выполняют из ряда отдельных конструктивно законченных секций: генераторных, распределительных и управления. К ним могут добавлять секции питания с берега и др.

Количество генераторных секций в ГРЩ равно количеству генераторов, установленных на данной электростанции. Количество распределительных секций определяется количеством фидерных (и магистральных) автоматических выключателей, которые необходимо установить на ГРЩ. В ГРЩ обычно предусматривают одну или две секции управления и одну секцию питания с берега.

Генераторные секции предназначены для контроля, защиты и управления работой генераторов, а также передачи электроэнергии от генераторов на сборные шины ГРЩ.

Распределительные секции служат для контроля, защиты и управления распределением электроэнергии от шин ГРЩ к потребителям или РЩ.

Секция управления предназначена для контроля и управления работой СЭС.

Секция питания с берега служит для контроля защиты и управления приемом электроэнергии от береговой сети, а также для передачи электроэнергии от шин ГРЩ к потребителям, которые действуют при стояночном режиме работы судна.

На генераторной секции устанавливаются: приборы контроля тока, напряжения, активной мощности, частоты генератора; автоматы для защиты генератора от токов КЗ и перегрузок; реле обратной мощности для защиты генератора от двигательного режима работы, переключатель питания серводвигателя рейки топливного насоса; устройство гашения поля генератора; система регулирования тока возбуждения и напряжения генератора. Для питания перечисленных приборов и устройств в генераторной секции устанавливаются измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Согласно требованиям Регистра для каждого генератора постоянного тока должны быть установлены на ГРЩ и АРЩ по одному вольтметру и амперметру.

Согласно требованиям Регистра для каждого генератора переменного тока должны быть установлены на ГРЩ и АРЩ следующие электроизмерительные приборы:

амперметр с переключателем для измерения тока в каждой фазе;
вольтметр с переключателем для измерения фазных и линейных напряжений;
частотомер;
ваттметр;
другие необходимые приборы.

Измерительные приборы должны иметь шкалы с запасом по делениям, превышающие номинальные значения измеряемых величин. Следует применять измерительные приборы с пределами шкал не менее следующих:

вольтметры – 120% номинального напряжения;
амперметры для генераторов переменного тока и потребителей –130% номинального тока;
ваттметры – 130% номинальной мощности;
частотомеры – 10% номинальной мощности.

В цепях ответственных потребителей с номинальным током от 20 А и более должны устанавливаться амперметры. Эти амперметры допускается устанавливать на ГРЩ или у постов управления.

На ГРЩ в фидере питания от внешнего источника должны быть предусмотрены:

коммутационные и защитные устройства;
вольтметр или сигнальная лампа;
устройство защиты от обрыва фазы.

На ГРЩ и АРЩ должно быть установлено устройство для измерения сопротивления изоляции.

Должна быть предусмотрена визуальная и звуковая сигнализация о недопустимом снижении сопротивления изоляции.

Там, где возможно, выключатели должны устанавливаться и подключаться таким образом, чтобы в положении «Выключено» подвижные контакты и вся связанная с выключателем защитная и контрольная аппаратура не находилась под напряжением.

Электроизмерительные приборы размещают на высоте 1500-1800мм, автоматы и плавкие предохранители на высоте 200-1800мм от уровня палубы.

Панели электроизмерительных приборов и их переключателей выполняют открывающимися, остальные – съемными. На лицевой и задней сторонах ГРЩ устанавливают горизонтальные или вертикальные поручни из изоляционного материала.

Спереди и сзади ГРЩ предусматривают проходы соответственно не менее 800 – 600 мм при длине щита до 3 м, не менее 1000 и 800 мм – при большей длине.

Пространство позади ГРЩ выгораживают и снабжают сдвигающейся или открывающейся наружу дверью, стопорящейся в открытом положении. При длине ГРЩ не менее № м устанавливают две и более удаленных друг от друга двери.

В качестве токоведущих проводников в ГРЩ применяют шины из элктролитической меди. Шины окрашивают. Окраска шин повышает допустимую нагрузку примерно на 15% по сравнению с неокрашенными.

Шины постоянного тока окрашивают:

Шины трехфазного переменного тока окрашивают:

фаза А – в зеленый цвет;
фаза В – в желтый цвет;
фаза С – в фиолетовый цвет.

Заземляющие шинопроводы окрашивают в зелено-желтый цвет (поперечные полосы).

studfiles.net

Основные характеристики автоматического выключателя — Руководство по устройству электроустановок

Основными характеристиками автоматического выключателя являются:

номинальное напряжение Ue;
номинальный ток In;
диапазоны регулировки уровней тока отключения для защиты от перегрузки Ir [1] или Irth [1] и защиты от короткого замыкания Im [1] ;
отключающая способность при коротком замыкании (Icu – для промышленных автоматических выключателей и Icn – для бытовых автоматических выключателей).

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Это то напряжение, при котором данный выключатель работает в нормальных условиях.

Для автоматического выключателя устанавливаются и другие значения напряжения, соответствующие импульсным перенапряжениям (см. подраздел Другие характеристики автоматического выключателя).

Номинальный ток (In)

Это – максимальная величина тока, который автоматический выключатель, снабженный специальным отключающим реле максимального тока, может проводить бесконечно долго при температуре окружающей среды, оговоренной изготовителем, без превышения установленных значений максимальной температуры токоведущих частей.

ПримерАвтоматический выключатель с номинальным током In = 125 А при температуре окружающей среды 40 °C, оснащенный отключающим реле максимального тока, откалиброванного соответствующим образом (настроенным на ток 125 А). Этот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких температурах окружающей среды, но за счет занижения номинальных параметров. Например, при окружающей температуре 50 °C этот выключатель сможет проводить бесконечно долго 117 А, а при 60 °C – лишь 109 А при соблюдении установленных требований по допустимой температуре.

Уменьшение номинального тока автоматического выключателя производится путем уменьшения уставки его теплового реле. Использование электронного расцепителя, который может работать при высоких температурах, обеспечивают возможность эксплуатации автоматических выключателей (с пониженными уставками по току) при окружающей температуре 60 °С или даже 70 °С.

Примечание: в автоматических выключателях, соответствующих стандарту МЭК 60947-2, ток In равен обычно Iu для всего распределительного устройства, где Iu обозначает номинальный длительный ток.

Номинальный ток выключателя при использовании расцепителей с разными диапазонами уставок

Автоматическому выключателю, который может быть оборудован расцепителями, имеющими различные диапазоны уставок по току, присваивается номинальное значение, соответствующее номинальному значению расцепителя с наивысшим уровнем уставки по току отключения.

Пример:Автоматический выключатель NS630N может быть оснащен четырьмя электронными расцепителями с номинальными токами от 150 до 630 А. В таком случае номинальный ток данного автоматического выключателя составит 630 А.

Уставка реле перегрузки по току отключения (Irth или Ir)

За исключением небольших автоматических выключателей, которые легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащаются сменными, т.е. заменяемыми реле отключения максимального тока. Для того чтобы приспособить автоматический выключатель к требованиям цепи, которой он управляет, и избежать необходимости устанавливать кабели большего размера, отключающие реле обычно являются регулируемыми. Уставка по току отключения Ir или Irth (оба обозначения широко используются) представляет собой ток, при превышении которого данный автоматический выключатель отключит цепь. Кроме того, это максимальный ток, который может проходить через автоматический выключатель без отключения цепи. Это значение должно быть обязательно больше максимального тока нагрузки Iв, но меньше максимально допустимого тока в данной цепи Iz (см. Практические значения для схемы защиты).

Термореле обычно регулируются в диапазоне 0,7-1,0 In, но в случае использования электронных устройств этот диапазон больше и обычно составляет 0,4-1,0 In.

Пример (рис. h40):Автоматический выключатель NS630N, оснащенный расцепителем STR23SE на 400 А, который отрегулирован на 0,9 In, будет иметь уставку тока отключения: Ir = 400 x 0,9 = 360 А.

Примечание: для цепей, оборудованных нерегулируемыми расцепителями, Ir = In.Пример: для автоматического выключателя C60N на 20 А Ir = In = 20 А.

Рис. h40: Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (Ir = 360 А)

Уставка по току отключения при коротком замыкании (Im)

Расцепители мгновенного действия или срабатывающие с небольшой выдержкой времени предназначены для быстрого выключения автоматического выключателя в случае возникновения больших токов короткого замыкания. Порог их срабатывания Im:

для бытовых автоматических выключателей регламентируется стандартами, например МЭК 60898;
для промышленных автоматических выключателей указывается изготовителем согласно действующим стандартам, в частности МЭК 60947-2.

Для промышленных выключателей имеется большой выбор расцепителей, что позволяет пользователю адаптировать защитные функции автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. рис. h41, h42 и h43).

Тип расцепителя Защита от перегрузки Защита от короткого замыкания

Бытовые автоматические выключатели (МЭК 60898)	Термомагнитный (комбинирован.)	Ir = In	Нижняя уставка Тип B 3 In ≤ Im ≤ 5 In	Стандартная уставка Тип C 5 In ≤ Im ≤ 10 In	Верхняя уставкаТип D10 In ≤ Im ≤ 20 In [2]
Модульные промышленные авт. выключатели [3]	Термомагнитный (комбинирован.)	Ir = In (не регулируется)	Нижняя уставка Тип B или Z3,2 In ≤ постоянная ≤ 4,8 In	Стандартная уставка Тип C 7 In ≤ постоянная ≤ 10 In	Верхняя уставка Тип D или K 10 In ≤ постоянная ≤ 14 In
Промышленные автоматические выключатели (МЭК 60947-2) [3]	Термомагнитный (комбинирован.)	Ir = In (не регул.)	Постоянная: Im = 7 - 10 In
		Регулируется: 0,7 In ≤ Ir ≤ In
			Регулируемая: - нижняя уставка: 2 - 5 In - стандартная уставка: 5 - 10 In
	Электронный	Большая выдержка времени 0,4 In ≤ Ir ≤ In	Короткая выдержка времени, регулируемая: 1,5 Ir ≤ Im ≤ 10 Ir Мгновенное срабатывание (I), время не регулируется:I = 12 - 15 In

[2] 50 In в стандарте МЭК 60898, что по мнению большинства европейских изготовителей является нереально большим значением (M-G = 10-14 In).

[3] Для промышленного использования значения не регламентируются стандартами МЭК. Указанные выше значения соответствуют тем, которые обычно используются.

Рис. h41: Диапазоны токов отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для низковольтных автоматических выключателей

Рис. h42: Кривая срабатывания термомагнитного комбинированного расцепителя автоматического выключателя

Ir: уставка по току отключения при перегрузке (тепловое реле или реле с большой выдержкой времени) Im: уставка по току отключения при коротком замыкании (магнитное реле или реле с малой выдержкой времени) Ii: уставка расцепителя мгновенного действия по току отключения при коротком замыкании Icu: отключающая способность

Рис. h43: Кривая срабатывания электронного расцепителя автоматического выключателя

Гарантированное разъединение

Автоматический выключатель пригоден для гарантированного разъединения цепи, если он удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к разъединителю (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте (см. Функции низковольтной аппаратуры: изолирование (отключение)). В таком случае его называют автоматическим выключателем-разъединителем и на его фронтальной поверхности наносят маркировку в виде символа

К этой категории относятся все низковольтные коммутационные аппараты компании Schneider Electric: Multi 9, Compact NS и Masterpact.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Отключающая способность низковольтного автоматического выключателя связана с коэффициентом мощности (cos φ) поврежденного участка цепи. В ряде стандартов приводятся типовые значения такого соотношения.

Отключающая способность автоматического выключателя – максимальный (ожидаемый) ток, который данный автоматический выключатель способен отключить и остаться в работоспособном состоянии. Упоминаемая в стандартах величина тока представляет собой действующее значение периодической составляющей тока замыкания, т.е. при расчете этой стандартной величины предполагается, что апериодическая составляющая тока в переходном процессе (которая всегда присутствует в наихудшем возможном случае короткого замыкания) равна нулю. Эта номинальная величина (Icu) для промышленных автоматических выключателей и (Icn) для бытовых автоматических выключателей обычно указывается в кА.

Icu (номинальная предельная отключающая способность) и Ics (номинальная эксплуатационная отключающая способность) определены в стандарте МЭК 60947-2 вместе с соотношением Ics и Icu для различных категорий использования A (мгновенное отключение) и B (отключение с выдержкой времени), рассмотренных в подразделе Другие характеристики автоматического выключателя.

Проверки для подтверждения номинальных отключающих способностей автоматических выключателей регламентируются стандартами и включают в себя:

коммутационные циклы, состоящие из последовательности операций, т.е. включения и отключения при коротком замыкании;
фазовый сдвиг между током и напряжением. Когда ток в цепи находится в фазе с напряжением питания (cos φ = 1), отключение тока осуществить легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Гораздо труднее осуществлять отключение тока при низких отстающих величинах cos φ,при этом отключение тока в цепи с нулевым коэффициентом мощности является самым трудным случаем.

На практике все токи короткого замыкания в системах электроснабжения возникают обычно при отстающих коэффициентах мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются типовыми для большинства силовых систем. В целом, чем больше ток короткого замыкания (при данном напряжении), тем ниже коэффициент мощности цепи короткого замыкания, например, рядом с генераторами или большими трансформаторами.

В таблице, приведенной на рис. h44 и взятой из стандарта МЭК 60947-2, указано соотношение между стандартными величинами cos φ для промышленных автоматических выключателей и их предельной отключающей способностью Icu.

после проведения цикла «отключение – выдержка времени - включение/ отключение» для проверки предельной отключающей способности (Icu) автоматического выключателя выполняются дополнительные испытания, имеющие целью убедиться в том, что в результате проведения этого испытания не ухудшились:

- электрическая прочность изоляции; - разъединяющая способность; - правильное срабатывание защиты от перегрузки.

Icu cosφ

6 kA < Icu ≤ 10 kA	0,5
10 kA < Icu ≤ 20 kA	0,3
20 kA < Icu ≤ 50 kA	0,25
50 kA < Icu	0,2

Рис. h44: Соотношение между Icu и коэффициентом мощности (cos φ) цепи короткого замыкания (МЭК 60947-2)

Примечания

[1] Величины уставок, которые относятся к термомагнитным (комбинированным) расцепителям для защиты от перегрузки и короткого замыкания.

ru.electrical-installation.org

Автоматические выключатели. Типы, характеристики, расчет автоматического выключателя.

Автоматические выключатели совсем не похожи на обычные, которые устанавливаются в каждой комнате для включения и выключения света (рис. 1). Их задача несколько другая. Автоматические выключатели устанавливаются в распределительных щитах и служат для предохранения цепи от скачков напряжения и непериодического отключения энергии на определенных участках электросети.

Рис. 1. Автоматический выключатель

Автоматы, как их чаще называют, устанавливаются на входе в дом или квартиру и располагаются в специальных боксах, металлических или пластиковых (рис. 2).

Рис. 2. Распределительный щит с автоматами

Существует множество разновидностей автоматических выключателей. Некоторые из них служат лишь в качестве выключателей цепи и предохранения сети от перегрузки. Таковы, например, старые автоматические выключатели типа АЕ в черном карболитовом корпусе (рис. 3).

Рис. 3. Автоматический выключатель серии АЕ

В большинстве старых щитков в подъездах жилых домов стоят именно такие. Впрочем, они вполне надежны и эксплуатируются до сих пор. Современные вариации допускают дополнительные функции, например защиту от токов пониженной нагрузки.

По времени срабатывания на недопустимое напряжение автоматы делятся на 3 вида: селективные, нормальные и быстродействующие. Время срабатывания нормального автомата колеблется от 0,02 до 0,1 с. В селективных автоматических выключателях это время такое же. Быстродействующие автоматические выключатели работают проворнее — у них данная величина составляет всего 0,005 с.

Все автоматические выключатели заключены в пластиковый небьющийся корпус со специальным креплением (планкой или рейкой) на задней плоскости. Устанавливать автомат на такое крепление очень легко — достаточно вставить его на рейку до щелчка. Снять можно при помощи отвертки, слегка потянув за специальное ушко сверху автоматического выключателя. Это существенно облегчает задачу по установке автомата в шкафу (рис. 4).

Рис. 4. Крепление автоматического выключателя

Внутри корпуса располагается «начинка» автомата, его главные предохранительные устройства, которых может быть 2 (рис. 5).

Рис. 5. Внутреннее устройство автоматического выключателя

Речь идет об электромагнитном и тепловом расцепителях — своеобразных механизмах автоматического прерывания цепи. Биметаллическая пластина при нагревании проходящим через нее током недопустимо высокого значения распрямляется и размыкает контакты — это тепловой расцепитель. По времени срабатывания он самый медленный.

Электромагнитный расцепитель работает по правилу «мертвой руки». Катушка, находящаяся в центре автомата, непрерывно поддерживается на месте стабильным напряжением. Стоит ему выскочить за номинальные пределы, как катушка буквально выскакивает со своего места, разрывая цепь. Такой способ разрыва цепи самый быстрый. У всех автоматических выключателей есть контакты для присоединения подходящих и отходящих проводов (рис. 6).

Рис. 6. Провода подсоединяются к контактам автоматического выключателя при помощи винтовых зажимов

Автоматы различают по степени чувствительности к срабатыванию отключения. В стандартных наиболее распространенных моделях чаще всего применяются автоматические выключатели с пороговым значением, примерно равным 140 % от номинального. При повышении напряжения в полтора раза срабатывает электромагнитный (быстрый) расцепитель. При незначительном превышении номинального напряжения работает тепловой расцепитель. Процесс отключения при этом может растянуться на часы, что сильно зависит от температуры внешней среды. Однако автомат среагирует на изменение напряжения в любом случае.

Автоматические выключатели различают по количеству полюсов. Что это значит? В одном автомате может быть несколько независимых друг от друга электрических линий, которые соединены между собой общим механизмом отключения (рис. 7 и 8). Автоматы бывают одно-, двух-, трех- и четырехполюсными (это касается бытового применения).

Рис. 7. Двухполюсный автомат в пластиковом боксе в выключенном состоянии

Рис. 8. Трехполюсный выключатель: все линии срабатывают одновременно при отключении, они соединены вместе при помощи одной перемычки рычага

У автоматического выключателя есть различия по другим показателям. Они отличаются по пороговой силе тока, которую пропускают через себя. Чтобы автомат мог сработать и в аварийной ситуации отключить электросеть, он должен быть настроен на определенный порог чувствительности. Такую настройку производит изготовитель, поэтому на автомате сразу пишут числовое значение данного порога. Для бытовых нужд используют автоматы с показателями 6,3, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100 и 160 А (рис. 9). Есть автоматы со значениями и 1000, и 2600 А, но в быту они не используются. Эти цифры означают суммарную мощность всех потребителей электрического тока, которые будут подключаться к цепи, «охраняемой» автоматом.Чувствительность автомата необходимо рассчитывать не только по суммарной мощности предполагаемых энергопотребителей, но и проводке, и электромонтажным изделиям — розеткам и выключателям. В таблице 1 представлена типология автоматов.

Таблица 1. Типы автоматов

Тип	Назначение
A	Дляразмыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и защитыполупроводниковых устройств
B	Дляосветительных сетей общего назначения
C	Дляосветительных цепей и электроустановок с умеренными пусковыми токами(двигателей и трансформаторов)
D	Дляцепей с активно-индуктивной нагрузкой, а также защиты электродвигателейс большими пусковыми токами
K	Для индуктивных нагрузок
Z	Дляэлектронных устройств

Далее рассмотрим соответствие сечения кабеля и автомата, защищающего этот проводник, при помощи табл. 2 и 3. Также предложим расчет автоматического выключателя.

Таблица 2. Двухжильный проложенный в коробе медный кабель

Сечение,мм2	Максимальная длительная сила тока кабеля, А	Сила тока кабеля/1,45, А	Автомат, А	Превышение силы тока, %
1,5	19	13,1	13	-
2,5	27	18,62	16	-
4	38	26,2	25	-
6	50	34,48	32	-
10	70	48,27	40(50)	3,5
16	90	62,06	50(63)	1,5

Таблица 3. Двухжильный проложенный в коробе медный провод

Сечение,мм2	Максимальная длительная сила тока кабеля, А	Сила тока кабеля/1,45, А	Автомат, А	Превышение силы тока, %
1	15	10,34	10	-
1,5	18	12,41	10(13)	4,7
2	23	15,86	13(16)	0,87
2,5	25	17,24	16	-
4	32	22,06	20	-
6	40	27,58	25	-
10	48	33,1	32	-
16	55	37,93	32(40)	5,4

Максимальный длительный ток кабеля принят для температуры жил +65 и воздуха +25 °C. Количество одновременно прокладываемых проводников — до 4. Ряд автоматов: 0,5 A, 1 A, 2 A, 3 A, 4 A, 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A и 63 A. Данные табл. 3 подходят и для трехжильного кабеля. В этом случае третья жила должна быть проводом защитного заземления или зануления.

Рис. 9. Ряд из однополюсных автоматов на 16 А. Допустим, за отдельный участок в квартире, например кухню, у нас отвечает один автомат на 6,3 А (бывает и такое — электрики пошутили). По известной формуле Ватт = Вольт х Ампер вычисляем, сколько приборов (и каких) может питаться от нашей сети. Получается, что это значение равно 1386 Вт, поскольку напряжение по умолчанию 220 В. Значит, на такой кухне нельзя включить даже мощный чайник, не говоря уже о холодильнике или электроплите — автомат сработает мгновенно и не даст недопустимому, на его взгляд, току проходить на подконтрольную территорию. В данном случае надо срочно менять автоматический выключатель на 25 или даже 32 А.

www.eti.su

Время-токовые характеристики автоматических выключателей

Многие, наверное, замечали, что на корпусах модельных защитных выключателей указаны буквы латинского алфавита – B, C или D. Они обозначают време-токовую характеристику или ток мгновенного расцепления данного устройства.

В соответствии с пунктом 3.5.17 ГОСТа Р 50345-99, ток мгновенного расцепления – это минимальные показатели электротока, при котором устройство отключается без электромагнитной защиты, то есть без выдержки времени.

Пунктом 5.3.5 того же ГОСТа установлено, что существует три вида данной характеристики:

1.B– от 3 In до 5 In.

2.C – от 5 In до 10 In.

3.D – от 10 In до 20 In.

In– это номинальный показатель предохранительного элемента.

Рассмотрим эти виды многоцелевого расцепления на примере модульного коммутационного устройства ВА 47-29.

Время-токовая характеристика типа B

На графике приведена зависимость времени срабатывания защитного устройства от величины протекающего электротока. На оси Х указана кратность тока к номинальному электротоку коммутатора. По оси Y– время разъединение (секунд).

График имеет две линии, которые описывают разброс разъединение электромагнитного и теплового расцепителя устройства. Верхняя линия – это холодное состояние автомата после срабатывания, а нижняя – горячее.

Важно! Характеристики большинства автоматов изображаются при температуре 30 градусов по Цельсию.

На представленных характеристиках, пунктирной линией отмечен верхний предел для прибора с номинальным электротоком меньше 32 Ампер.

Анализ графика показывает:

1.Если через коммутационный прибор будет проходить электрический ток в 3 In, то максимальное время его отключения в горячем состоянии составляет 0,02 секунды. В холодном состоянии время срабатывания:

для автоматов менее 32 А – 35 сек.;
для автоматов более 32 А – 80 сек.

2.Если через автомат будет проходить электроток в 5 In, то максимальное время разъединения в горячем состоянии – 0,01 секунды, а в холодном – 0,04.

Автоматические выключатели вида B используются преимущественно для защиты потребителей с активным типом нагрузки – цепи освещения, электрические обогреватели и печи.

В магазинах количество подобных устройств довольно ограничено. Хотя для организации питания групп розеток и освещения целесообразно использовать именно такие рубильники, а не тип С. Именно в таком случае удастся соблюсти селективность при коротком замыкании.

Время-токовая характеристика типа C

График время-токовой характеристики вида С:

1.Если через предохранительный коммутатор будет протекать ток в 5 In, то максимальное время отключения в горячем состоянии составит 0,02 секунды. В холодном состоянии наибольшее время разъединение :

для выключателей менее 32 А – 11 сек.;
для выключателей более 32 А – 25 сек.

2.Если через защитное коммутационное устройство будет протекать электроток в 10 In, то максимальное время срабатывания в горячем состоянии – 0,01 секунды, а в холодном – 0,03 секунды.

Данный тип автоматов используется в основном для защиты моторов с небольшими пусковыми токами и трансформаторов. Их также можно применять для запитывания цепей освещения. Они широко используются в жилом фонде.

Время-токовая характеристика типа D

График время-токовой характеристики типа D:

1.Если через з предохранительный автомат будет протекать ток в 10 In, то максимальное время отключения в горячем состоянии составит 0,02 секунды. В холодном состоянии максимальное время срабатывания :

для выключателей менее 32 А – 3 сек.;
для выключателей более 32 А – 7 сек..

2.Если через защитный коммутатор будет протекать электроток в 20 In, то наибольшее время срабатывания в горячем состоянии – 0,009 секунды, а в холодном – 0,02 секунды.

Коммутаторы вида D используются для защиты двигателей с тяжелым и частым пуском.

Изменение характеристик расцепления автоматов

Как упоминалось в начале статьи, все характеристики предохранительных автоматов приводятся при температуре окружающей среды в 30 градусов по Цельсию. Для того, чтобы узнать время срабатывания механических коммутаторов при других температурах, следует учитывать такие поправочные коэффициенты:

1.Kt – температурный коэффициент окружающего воздуха. На графике ниже можно проанализировать его значения. Чем выше температура воздуха, тем ниже значение данного коэффициента, а значит и снижается номинальный ток выключателя, то есть его нагрузочная способности. Или, иначе, чем холодней, тем меньше нагрузочная способность. По этойпричине в жарких помещениях возможно срабатывания автоматов даже без роста нагрузки.

2.Kn– коэффициент учета количества установленных автоматов в ряд. Когда в одном ряду уставлено несколько защитных автоматов, то они передают часть своего тепла остальным выключателям. На графике ниже представлена зависимость конвекции тепла от количества автоматов. Чем больше устройств в ряду, тем меньше их нагрузочная способность.

Для того, чтобы рассчитать электроток, в соответствии с температурой окружающей среды, нужно номинальный ток механического коммутатора умножить на приведенные выше коэффициенты.

Теперь рассмотри пример использования коэффициентов на практике. Допустим, распределительный щиток установлен на улице и к нему подключено 4 автомата:

вводной автомат типа ВА 47-29 С40 – 1 штука;
групповой автомат типа ВА 47-20 С16 – 3 штуки.

Температура окружающей среды – минус 10 градусов по Цельсию.

Находим поправочные коэффициенты для автомата ВА 47-29 С16:

1.Kt=1,1.

2.Kn=0,82.

Рассчитываем номинальный ток:

In=16*1,1*0,82=14,43 Ампер.

Следовательно, чтобы определить предельное время отключения защитного автомата типа С нужно использовать не соотношение I/In (I/16), а I/In* (I/14,43).

Условный ток неотключение и условный ток отключения

Каждый автомат имеет условный ток неотключения, который рассчитывается как 1,13 In. При таком токе защитное устройство не сработает.

Возьмем уже знакомый нам выключатель ВА 47-29 С16. При протекании через него электротока 1,13 In=18,08 Ампер он никогда не сработает.

Также существует такое понятие, как условный ток отключения. Он всегда равняется 1,45 In. При таком токе в холодном состоянии выключатель не будет отключатся в течение часа.

Например, выключатель ВА 47-29 С16 при прохождении тока 1,45In = 23,2 Ампер в горячем состоянии отключится через 50 секунд, а в холодном – через час.

Только представьте, что автомат номинальным током в 16 Ампер сможет держать нагрузку в 23 Ампер в течение 60 минут. За это время 1,5-миллиметровый кабель может выгореть и расправится.

electrikagid.ru

Автоматические выключатели характеристики, особенности

Перед тем, как выбрать автоматические выключатель для своего дома каждый человек должен ознакомиться со всеми его характеристиками. Ведь именно от этого и будет зависеть безопасность всей вашей семьи и вашего имущества в целом. Срабатывают они, когда превышается допустимая нагрузка. Она останавливается на каждый автомат по умолчанию, и каждый имеет свою допустимую нагрузку. Поэтому очень важно просмотреть автоматические выключатели характеристики, и найти тот, который сможет хорошо вписаться в ваш дом, чтобы принести безопасность. Чтобы полностью освоить эту тему рекомендуем прочитать о причинах, почему срабатывает УЗО.

Характеристика автоматических выключателей типа A

И так, изначально стоит поговорить про автоматические выключатели характеристики A. Они предназначаются для размыкания цепей с огромной протяженностью электропроводки, чтобы защитить все полупроводниковые устройства.

Также читайте: как заменить автоматический выключатель.

Характеристика автоматов типа B схема

Для обеспечения общей осветительной системы лучше всего использовать автоматические выключатели класса B

Характеристика автомата класса C

А вот автоматические выключатели характеристики типа C служат только для того, чтобы размыкать цепи всех осветительных приборов и различных установок, имеющих пусковой умеренной ток (это касается трансформаторов и двигателей).

Для этих целей они отлично подходят из-за того, что их перегрузочная способность размыкателя магнитного вдвое больше, нежели у типа B.

Характеристика автоматического выключателя D

В цепях, где используется активно-индуктивная нагрузка, а также для обеспечения защиты всех мощных электродвигателей используются автоматические выключатели типа D.

Схема автоматического выключателя K и его характеристика

Чтобы подключить индуктивную нагрузку лучше всего использовать автоматически выключатели класса K.

Автоматические выключатели характеристики Z схема

Если используются различные электронные устройства для их подключения лучше использовать автоматические выключатели c характеристикой типа Z.

Рекомендуем к прочтению: Предохранитель ПАР: особенности монтажа.

vse-elektrichestvo.ru

Характеристики автоматических выключателей – AC220

Доброго времени суток, посетители сайта!

В этой статье мы рассмотрим основные характеристики автоматических выключателей. Эти знания помогут Вам понять, как правильно выбрать автомат и какие его параметры важны для надежной защиты.

Все это мы с Вами рассмотрим на примере однофазного автоматического выключателя, который большинство из Вас может увидеть у себя в квартирном щитке.

Вот например, такой аппарат от фирмы ABB.

Рассмотрим каждый пункт поподробнее.

Торговая марка производителя

В нашем случае это продукт всемирноизвестной шведско-швейцарской компаниии ABB. Среди производителей можно выделить две группы, внутри которых качество и цена приборов примерно одинаковы. К первой, более качественной и дорогой, группе можно отнести ABB, Legrand, Schneider Electric, Hager и д.р. К второй группе относятся такие брэнды как Dekraft, ИЭК и д.р.

Условное обозначение автомата и его полюсов

Цифрами 1 и 2 обозначаются контакты полюса автоматического выключателя. Вообще, это обозначение выполнено не по отечественному ГОСТ 2.755-87.

Вот такое условное обозначение применяет Legrand на двухполюсном автомате:

Положение рычага управления

У нас на рисунке автомат выключен, о чем свидетельствует надпись на рычажке 0-OFF. При включении эта надпись сменится на 1-ON, соответственно.

Модель автомата

В нашем случае это очень популярная модель S 201.

Времятоковая характеристика и номинальный ток

Это самые важные характеристики автомата. Времятоковая характеристика автоматического выключателя отображает зависимость времени, через которое отключится автомат, от протекающего через него тока. Информация о ней также есть в ГОСТ Р 50345-99.

Времятоковые характеристики обозначают латинскими буквами A,B,C,D,K,Z. Если не вдаваться в подробности, то эта характеристика отображает перегрузочную способность автомата, т.е. сколькикратное превышение номинального тока In приведет к его срабатыванию.

Тип A — 2-3 кратное превышение номинального тока. Применяются в сетях, где перегрузок практически не бывает. Малораспространены.
Тип B — 3-5 кратное превышение номинального тока. Подходит для сетей освещения, или таких нагрузок перегрузки по току малы. Автомат на иллюстрации как раз с такой характеристикой.
Тип C — 5-10 кратное превышение номинального тока. Наиболее универсальный и самый распространненый тип. Подходит для сетей со смешанной нагрузкой.
Тип D — 10-20 кратное превышение номинального тока. Предназначен для подключения нагрузки с очень большими пусковыми токами,например электродвигатели, трансформаторы, сварочные аппараты.
Тип K — 8-12 кратное превышение номинального тока. Схож с автоматами типа D.

Узнать, автомат с какой из этих характеристик выбрать, Вы можете в статье как выбрать автоматический выключатель.

Номинальное напряжение

Автоматические выключатели этого класса (модульные) выпускаются на напряжения 220В (230В, 250В) или 380В (400В). Знак ~ означает переменное напряжение.

На автомате,изображенном на иллюстрации, нанесено обозначение ~230/400. Указание «/400» подразумевает то, что вы можете соединить три таких автомата в трехфазный, т.е. на напряжение 380В.

Номинальная отключающая способность

Данная характеристика показывает какой максимальный ток короткого замыкания он способен отключить. В нашем случае это 6000 ампер (6кА). Пусть вас не удивляет такие огромные значения тока, при коротких замыканиях ток в сети очень сильно увеличивается. При таких огромных токах проявляется электродинамическая сила, которая препятствует расцеплению автомата.

Наиболее распространены автоматы со значением этой характеристики в 4,5 кА. Этого вполне хватает для защиты. Но,все же, лучше выбрать автомат с отключающей способностью в 6кА.

Класс токоограничения

Эта характеристика определяет насколько быстро автомат отключит нагрузку при коротком замыкании.

1 класс — не маркируется. Расцепление происходит за полупериод сетевого напряжения, т.е. примерно 10мс.

2 класс — маркируется 2. Рацепление происходит за 1/2 полупериода (5-6 мс.).

3 класс — маркируется 3. Расцепление происходит за 1/3 полупериода (3мс).

ac220.ru

Характеристики

Характеристиками автоматического выключателя называется совокупность описаний отличительных качеств и свойств, позволяющих автомату выполнять специфические, свойственные именно характеризуемому автоматическому выключателю, функции.К характеристикам автомата относятся несколько разнотипных параметров, описывающих: - электрические параметры;- параметры защитного срабатывания;- массо-габаритные характеристики;- монтажные характеристики;Среди перечисленных характеристик выключателя автоматического можно выделить второстепенные и основные характеристики автомата, краткие описания которых приведено ниже.

Номинальный ток автомата

Основной характеристикой является номинальный ток автоматического выключателя указывается на корпусе автомата и определяет, совместно с время-токовой характеристикой автомата, зависимость времени срабатывания автомата от силы тока, протекающей через автомат.В первом приближении можно сказать, что номинал автомата соответствует току, при превышении которого автоматический выключатель выключается, снимая напряжение с защищаемой цепи.

Рабочее напряжение автоматического выключателя

Применение автоматического выключателя, как любого электрического прибора обуславливается напряжением питающей его сети. Маркировка, обозначающая рабочее напряжение автомата является обязательной и выносится на переднюю поверхность и может быть, для модульных автоматов, 220, 230, 250, 380, 400, обозначая соответствие 220В и 380В. Кроме указания рабочего напряжения, в том же блоке маркировки указывается вид тока для которого работы с которым данный автомат предназначен. Наиболее часто встречающимся обозначением, указанным на изображении, является ~, обозначающим переменный ток.

Количество полюсов автоматического выключателя

Следующая по важности характеристика автомата это количество полюсов автоматического выключателя, определяющего максимально возможное количество подключаемых к автомату защиты питающих и защищаемых проводов/проводников, отключение которых происходит одновременно при возникновении аварийной ситуации (превышение тока выше заданного номиналом и кривой значения свыше определенного времени) в любой из подключенных цепей. В специальной иллюстрации не нуждается, так как количество полюсов является пожалуй единственно явно видной характеристикой автомата.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя

Сложная, но очень важная характеристика, описывающая зависимость времени срабатывания автомата в от отношения силы протекающего через автомат тока к номинальному току автомата. Сложность этой характеристики заключается в необходимости использования графиков. Важность характеристики состоит в том, что автоматы с одним и тем же номиналом будут отключаться по разному (при разных превышениях тока) в завистимости от типа кривой автомата (так иногда называют время токовую характеристику), что позволяет применять автоматический выключатель для разных типов нагрузки, обеспечивая минимальное количество ложных срабатываний с одной стороны и осуществляя защитную токовую функцию проводки, с другой стороны.

Предельный ток короткого замыкания автоматического выключателя

Является важной характеристикой для промышленного применения автоматов. Данная характеристика определяет максимальный ток, при протекании которого через автомат, автоматический выключатель сможет разомкнуть цепь хотя бы один раз. Так как токи короткого замыкания могут достигать нескольких тысяч ампер, в связи с этим маркировка ПКС автомата указывается в килоАмперах (например 6кА говорит о том, что при токе КЗ до 6000 ампер автомат отключит напряжение и защитит проводку). Иными словами, ПКС показывает максимальный ток при котором подвижный контакт автомата не приварится (не пригорит) к неподвижному контакту вследствие возникновении и гашении дуги при размыкании контактов. Характеристика Предельного Тока Короткого Замыкания (Предельная Коммутационная Способность) модульного оборудования может достигать 10кА, при этом, обычно ширина модуля (полюса) такого, 10кА выключателя больше в 1,5 раз, чем обычного модульного автомата и составляет 27 мм. Наиболее часто встречающиеся модульные автоматы имеют характеристику 4,5кА, чего в целом достаточно, так как в бытовых электросетях токи короткого замыкания обычно не достигают более высоких значений, что связано с устаревшей инфраструктурой. Существуют так же автоматы и с другими ПКС, напримет 3кА, которые достаточно много применялись в конце 90 годов, а так же устаревшие модульные автоматы на 2кА, рнын уже не производящиеся. Таким образом, всегда существует выбор ПКС модульного автомата в диапазоне 10кА, 6кА, 4,5кА и 3кА зависимости от возможного тока короткого замыкания. Если защищаемая линия проводки находится близко от подстанции (что часто бывает на производственных площадках) и ток КЗ может быть высок, то часто применяют 10кА автомат, если автомат защищает электропроводку в свежепостроенном доме с новой (своя подстанция) и достаточной мощности электрической инфраструктурой, предпочтительно использовать 6кА автомат. В других случаях вполне достаточно 4,5кА автомата для реализации экономически эффективной электро защиты. Следует отметить, что с повышением ПКС от 4500А до 10000А стоимость автомата увеличивается, а возможность его купить - уменьшается, в связи с меньшим применением таких автоматов.

Габаритные размеры автоматического выключателя

Для возможности проектирования цепей электрозащиты габаритные размеры автомата являются достаточно важной характеристикой, позволяющей спланировать расположение автоматов защиты в электрощитке и выбрать необходимый по размеру для установки требуемого количества автоматов щиток. Большиноство модульных автоматов очень близки по габаритам, а модульными они называются в связи со стандартной шириной однополюсного автоматического выключателя и кратными этой ширине многополюсными автоматами, которая равна 18 миллиметрам.

Монтажные характеристики автоматического выключателя

Монтажные характеристики определяют метод монтажа автомата (на дин-рейку или на монтажную панель) а так же способ подключения проводников к защитному автомату и позволяют предварительно, до приобретения автомата, подобрать наиболее подходящий, с точки зрения возможности и удобства монтажа автомат.

xn----7sbbagdse0ablcifct7a2difd2hn3f6a0c.xn--p1ai