Характеристика с автоматического выключателя: Время-токовая характеристика С автоматических выключателей

Содержание

Время-токовая характеристика С автоматических выключателей

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

В прошлой статье я Вам очень подробно рассказывал про время-токовую характеристику типа В на примере автоматических выключателей ВМ63-1 от КЭАЗ с номинальными токами 10 (А) и 16 (А). Я продолжу начатую тему и сегодня на очереди время-токовая характеристика типа С.

Это, наверное, одна из самых распространенных и применяемых характеристик в жилом секторе, хотя порой ее применение не всегда оправдано, но об этом еще поговорим в самое ближайшее время. Кому интересно, то подписывайтесь на рассылку новостей сайта.

Как раз мне в электролабораторию пришли на испытания пару десятков модульных автоматов серии Z406 (Effica) от компании Elvert (Китай).

Впервые сталкиваюсь с этим производителем, поэтому прогрузить эти автоматы будет вдвойне интереснее.

По внешнему виду никаких особенных отличий у автоматов Elvert от автоматов других производителей я не нашел.

Единственное, что сразу бросилось в глаза, так это наличие и исполнение заглушек для пломбировки клемм автоматов. Заглушкам модульных автоматов я посвятил отдельную статью, где рассмотрел различные виды заглушек у основных производителей (IEK, Legrand, Schneider Electric, КЭАЗ), но такого варианта я еще не встречал.

Заглушки автоматов Elvert всегда идут в комплекте, а значит не нужно заботиться о том, чтобы приобретать их отдельно.

Заглушка легко перемещается по направляющим, тем самым открывая и закрывая доступ к зажимному винту.

Если в заглушке нет необходимости или она Вам мешает, то ее можно снять с автомата, переместив до упора и слегка сжав.

Проволока для пломбы продергивается через специальные отверстия, сделанные, как в самой заглушке, так и в корпусе автомата.

Вот на примере прогрузки автоматов Elvert я Вас подробно и познакомлю с время-токовой характеристикой типа С. А в качестве примера возьму два автомата: однополюсный автомат с номинальным током 16 (А) и трехполюсный автомат с номинальным током 63 (А).

Напомню, что тип время-токовой характеристики всегда указывается на корпусе автомата в виде латинской буквы, и в нашем случае, это С16 и С63. Цифры после буквы обозначают величину номинального тока автомата.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.5.3.5, существует 3 стандартных типа время-токовой характеристики (или диапазонов токов мгновенного расцепления): B, C и D. Так вот автомат с характеристикой С должен срабатывать в пределах от 5-кратного до 10-кратного тока от номинального (5·In до 10·In).

Помимо стандартных характеристик типа В, С и D, существуют еще и не стандартные характеристики типа А, К и Z, но о них я расскажу Вам как-нибудь в другой раз.

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.3.5.17, ток мгновенного расцепления — это наименьшая величина тока, при котором автоматический выключатель сработает (отключится) без выдержки времени, т.е. это и есть его электромагнитный расцепитель (ЭР).

А теперь проверим заявленные характеристики представленных выше автоматов. Для этого я воспользуюсь, уже известным Вам, многофункциональным устройством РЕТОМ-21.

Вот график время-токовой характеристики (сокращенно, ВТХ) типа С, взятый из паспорта автомата Elvert:

Помимо характеристики С, на графике показаны характеристики В и D, но на них в рамках данной статьи не обращайте внимания.

На графике показана зависимость времени отключения автоматического выключателя от протекающего через него тока. Ось Х — это кратность тока в цепи к номинальному току автомата (I/In). Ось У — время срабатывания (t), в секундах (минутах).

Запомните, что время-токовые характеристики практически всех автоматов изображают при температуре окружающей среды +30°С и данная характеристика не исключение.

График разделен двумя линиями, которые и определяют разброс времени срабатывания зон теплового (зеленого цвета на графике) и электромагнитного (коричневого цвета на графике) расцепителей автомата.

Верхняя линия теплового расцепителя (зеленого цвета на графике) — это холодное состояние, т.е. без предварительного пропускания тока через автомат, а нижняя линия теплового расцепителя — это горячее состояние автомата, т.е. который только что был в работе или сразу же после его срабатывания.

1. Токи условного нерасцепления (1,13·In)

У каждого автомата есть такое понятие, как «условный ток нерасцепления» и он всегда равен 1,13·In. При таком токе автомат не отключится в течение 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и в течение 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А).

Точку условного нерасцепления автомата (1,13·In) всегда отображают на графике. Если провести прямую, то видно, что она уходит как бы в бесконечность и с нижней линией теплового расцепителя пересекается в диапазоне от 60 до 120 минут, в зависимости от номинала автомата.

Таким образом, при прохождении через наш рассматриваемый автомат Elvert С16 тока 1,13·In = 18,08 (А) его тепловой расцепитель не должен сработать в течение 1 часа. А при прохождении через автомат С63 тока 1,13·In = 71,19 (А) его тепловой расцепитель не должен сработать в течение 1 часа.

Вот значения «токов условного нерасцепления» для различных номиналов автоматов:

  • 10 (А) — 11,3 (А)
  • 16 (А) — 18,08 (А)
  • 20 (А) — 22,6 (А)
  • 25 (А) — 28,25 (А)
  • 32 (А) — 36,16 (А)
  • 40 (А) — 45,2 (А)
  • 50 (А) — 56,5 (А)
  • 63 (А) — 71,19 (А)

Проверку рассматриваемых автоматов на токи «условного нерасцепления» я проводить не буду, т.к. это занимает достаточно длительное время, да и согласно нашей утвержденной методики на автоматы, такую проверку мы не проводим.

2. Токи условного расцепления (1,45·In)

Есть еще понятие, как «условный ток расцепления» автомата и он всегда равен 1,45·In. При таком токе автомат отключится за время не более 1 часа (для автоматов с номинальным током ≤ 63А) и за время не более 2 часов (для автоматов с номинальным током > 63А).

Кстати, точку условного расцепления автомата (1,45·In) практически всегда отображают на графике.  Если провести прямую, то видно, что она пересекает график в двух точках зоны теплового расцепителя: нижнюю линию в точке 60-70 секунд, а верхнюю — в точке от 60 до 120 минут, в зависимости от номинала автомата.

Таким образом, автомат с номинальным током 16 (А) в течение часа, не отключаясь, может держать нагрузку порядка 23,2 (А), а автомат с номинальным током 63 (А) — порядка 91,35 (А). Но это при условии, что автоматы изначально были в холодном состоянии, в ином случае время их отключения будет значительно меньше.

Вот значения «токов условного расцепления» автоматов различных номиналов для их холодного состояния:

  • 10 (А) — 14,5 (А)
  • 16 (А) — 23,2 (А)
  • 20 (А) — 29 (А)
  • 25 (А) — 36,25 (А)
  • 32 (А) — 46,4 (А)
  • 40 (А) — 58(А)
  • 50 (А) — 72,5 (А)
  • 63 (А) — 91,35 (А)

Вот об этом не стоит забывать при выборе сечения проводов и кабелей для электропроводки (вот Вам таблица в помощь).

Вот представьте себе, что кабель сечением 2,5 кв.мм Вы защищаете автоматом на 25 (А). Вдруг по некоторым причинам Вы перегрузили линию до 36 (А). Такое зачастую бывает, особенно в зимнее время, когда включены нагреватели и множество различных бытовых приборов.

Автомат номиналом 25 (А) при токе 36 (А) может не отключаться в течение целого часа (из холодного состояния), а по кабелю будет идти ток, который превышает его длительно-допустимый ток (25 А).

За это время кабель конечно же не расплавится, но нагреться может достаточно сильно. Более точнее скажу, когда проведу данный эксперимент и измерю температуру нагрева с помощью тепловизора. Так что кому интересно, то подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки Электрика», чтобы не пропустить выход новых статей.

А Вы все знаете, что повышенная температура всегда подвергает изоляцию ускоренному старению, т.е. сегодня нагрели, завтра и послезавтра перегрели, происходит ее старение и растрескивание, изоляция ухудшается, что в итоге может привести к короткому замыканию и прочим разным последствиям.

А если еще учесть то, что в последнее время производители кабельной продукции преднамеренно занижают сечения жил, то ситуация тем более усугубляется.

Некоторые мои коллеги в Интернете, ссылаясь на мое мнение, утверждают, что я не прав и сильно перестраховываюсь. Да, возможно это и так, и температура нагрева кабеля не выйдет за предельные нормы, но еще раз повторю про ситуацию с занижением сечения жил. Вы думаете, что приобрели кабель сечением 2,5 кв.мм, но по факту это может оказаться кабель с сечением жил 2,0 кв.мм. И про прочей равной нагрузке он может нагреться уже гораздо сильнее. Поэтому я считаю, что данный факт мы, как специалисты, должны учитывать в том числе.

В принципе, выбор номиналов автоматических выключателей это отдельная тема для статьи. Я лишь привел здесь одну из наиболее распространенных ошибок.

Лично я рекомендую защищать кабели следующим образом:

  • 1,5 кв.мм — защищаем автоматом на 10 (А)
  • 2,5 кв. мм —  защищаем автоматом на 16 (А)
  • 4 кв.мм —  защищаем автоматом на 20 (А) и 25 (А)
  • 6 кв.мм —  защищаем автоматом на 25 (А) и 32 (А)
  • 10 кв.мм — защищаем автоматом 40 (А)
  • 16 кв.мм — защищаем автоматом 50 (А)
  • 25 кв.мм — защищаем автоматом 63 (А)

Для удобства все данные я свел в одну таблицу:

А теперь проверим рассмотренные автоматы на токи условного расцепления.

Чтобы мне не терять время, я буду сразу проверять 4 автомата с номинальным током 16 (А), подключив их последовательно.

В общем наводим ток 23,2 (А) и засекаем время.

Первым отключился четвертый автомат, время срабатывания которого составило 108,4 (сек.).

Сейчас я исключу отключившийся автомат из схемы и продолжу испытания остальных. Более подробнее про это Вы можете посмотреть в видеоролике в конце статьи, а сейчас я укажу получившееся время срабатывания всех четырех автоматов:

  • автомат №1 — 376,32 (сек. )
  • автомат №2 — 130,48 (сек.)
  • автомат №3 — 220,92 (сек.)
  • автомат №4 — 108,4  (сек.)

Все наши автоматы сработали в пределах заявленных время-токовых характеристик.

Теперь у нас на очереди трехполюсный автоматический выключатель Elvert с номинальным током 63 (А). Проверять его тепловой расцепитель я буду, пропуская одновременно через все три полюса ток 91,35 (А).

Автомат сработал за время 267,2 сек., что также соответствует ВТХ.

3. Проверка теплового расцепителя при токе 2,55·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.1.2 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 2,55·In, то его тепловой расцепитель должен сработать за время не менее 1 секунды и не более 60 секунд для автоматов с номинальным током ≤ 32 (А), или не менее 1 секунды и не более 120 секунд для автоматов с номинальным током > 32 (А).

На графике видно, что нижний предел по отключению взят с некоторым запасом, т. е. не 1 секунду, а целых 8 секунд. Верхний предел тоже взят с небольшим запасом — не 60 секунд, а 40 секунд. На то есть право у производителей автоматов. Вот поэтому они всегда к каждому автомату прикладывают, непосредственно, свою ВТХ, которая, естественно, что удовлетворяет всем требованиям ГОСТ Р 50345-2010.

Проверим!

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 40,8 (А), согласно ГОСТ Р 50345-2010, должен отключиться за время не менее 1 секунды из горячего состояния и не более 60 секунд из холодного состояния. Но, согласно ВТХ завода-производителя, время отключения должно находиться в пределах от 8 до 40 секунд.

Первый раз автомат отключился за время 5,35 (сек.), а второй раз — за время 5,26 (сек).

Как видите, время срабатывания автомата лежит вне предела ВТХ завода-производителя, но вполне соответствует ГОСТ Р 50345-2010.

И для какой цели производитель отобразил график ВТХ в таком виде, если автоматы срабатывают вне этого графика?! Это несоответствие необходимо исправить!

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 160,65 (А) должен отключиться за время не менее 1 секунды из горячего состояния и не более 120 секунд из холодного состояния. Каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

Автомат отключился за время:

  • первый полюс — 15,37 (сек.)
  • второй полюс — 31,89 (сек.)
  • третий полюс — 30,52 (сек.)

4. Проверка электромагнитного расцепителя при токе 5·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.2.1 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 5·In, то он должен отключиться за время не менее 0,1 секунды. Верхний предел по времени ГОСТом Р 50345-2010 не определен, и у автоматов разных производителей здесь может наблюдаться не большой разброс в пределах от 1 до 10 секунд.

Странно, конечно, ведь речь идет об электромагнитном расцепителе и он должен срабатывать без выдержки времени. Но тем не менее, при токе 3·In электромагнитный расцепитель еще не срабатывает и по факту автомат отключается все таки от теплового расцепителя. Вот именно поэтому измеренное значение петли фаза-ноль сравнивают не с 5-кратным током, а с 10-кратным, учитывая коэффициент 1,1.

Итак, автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 80 (А) должен отключиться за время не менее 0,1 секунды.

Первый раз автомат отключился за время 0,942 (сек.), а второй раз — за время 0,95 (сек.), что вполне удовлетворяет вышеперечисленным требованиям.

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 315 (А) должен отключиться за время не менее 0,1 секунды. Здесь аналогично, каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

Автомат отключился за время:

  • первый полюс — 4,97 (сек.)
  • второй полюс — 3,36 (сек.)
  • третий полюс — 5,2 (сек.)

5. Проверка электромагнитного расцепителя при токе 10·In

Согласно ГОСТ Р 50345-2010, п.9.10.2.1 и таблицы №7, если через автоматический выключатель будет проходить ток, равный 10·In, то он должен отключиться за время менее 0,1 секунды.

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 16 (А) при токе 160 (А) должен отключиться за время менее 0,1 секунды.

Первый раз автомат отключился за время 6,5 (мсек.), а второй раз — за время 6,5 (мсек.).

Автомат Z406 от Elvert с номинальным током 63 (А) при токе 630 (А) должен отключиться за время менее 0,1 секунды. Здесь аналогично, каждый полюс автомата я буду прогружать в отдельности.

Автомат отключился за время:

  • первый полюс — 7,6 (мсек.)
  • второй полюс — 7,8 (мсек.)
  • третий полюс — 7,6 (мсек.)

Как видите, оба автомата полностью соответствуют требованиям ГОСТ Р 50345-2010 и заявленным характеристикам завода-изготовителя Elvert.

Всю информацию по пределам срабатывания время-токовых характеристик различных типов (B, C и D) я представил в виде общей таблицы:

Как видите, разницей между время-токовыми характеристиками типа В, С и D являются только значения срабатывания электромагнитного расцепителя (ЭР). По тепловой защите они работают в одних пределах по времени.

Кому интересно, то смотрите весь процесс прогрузки автоматов в моем видеоролике:

Тема немного сложная и у вас могут остаться вопросы. Задавайте их в разделе комментариев. Я обязательно отвечу.

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.

Пример
Автоматический 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 уставка
Тип D
10 In ≤ Im ≤ 20 In [2]
Модульные промышленные авт. выключатели [3] Термомагнитный (комбинирован.) Ir = In
(не регулируется)
Нижняя уставка Тип B или Z
3,2 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.zh:断路器的基本特性

Автоматический выключатель: как выбрать, маркировка, полюстность

Автомат защищает электрическую сеть от токов, повышенной величины. В случае если случилась аварийная ситуация данное устройство должно произвести отключение подачи электроэнергии. Но иногда случается такой эксцесс, когда выключатель может не сработать. Одной из причин этого обстоятельства является установка неправильно подобранного автомата. А как выбрать автоматический выключатель?

Трехполюсной автомат

Чтобы выбрать автоматический выключатель  стоит обратить внимание на технические характеристики защитного устройства. К таким характеристикам относятся: величина номинального тока, категория срабатывания, мощность нагрузки многие другие параметры. Кроме этого на выбор прибора влияют производитель данного электроприбора, а также стоимость изделия.

Что делать если человека ударило током? Это должен знать каждый, читать всем!

Характеристика автоматического выключателя

Времятоковая характеристика имеет следующие типы:

  1. Тип А. В этом типе срабатывает тепловая защита, когда отношение электрического тока в цепи к номинальному току превышает 1,3. При этом срабатывание защитного прибора произойдет через 60 минут. В случае если будет превышаться ток, время срабатывания уменьшится. Кроме этого активируется электромагнитная защита, которая предусматривает двукратное превышение. При этом прибор отключится через 0,05 секунд. Этот тип автоматов устанавливается в электрических сетях, склонных к кратковременным перегрузкам. В бытовых условиях данный вид защитных приборов не применяется.
  2. Тип В. В защитном приспособлении типа В превышение допускается от 3 – 5 раз. При этом тепловая защита сработает через 4 – 5 секунды, а электромагнитная – в течение 0,015 секунды. Данный тип используется в осветительных линиях, не подверженных высоким пусковым токам.
  3. Тип С. Более популярный вид, обладающий большой допустимой перегрузкой. В этом случае тепловая защита отключит систему при пятикратном превышении нагрузки и сработает через 1,5 секунды. Соленоид такого автомата выдерживает перегрузку в десять раз. Это устройство используется в быту, а также в электросетях, где присутствует умеренный пусковой ток и смешанная нагрузка.
  4. Тип D. Данные приборы выдерживают десятикратное превышение нормы тепловой защиты и двадцатикратное превышение электромагнитной защиты. Автоматы устанавливаются в электрических сетях с высоким пусковым током.
  5. Тип К. Автомат устанавливается в цепях с индуктивной нагрузкой и выносит перегрузку в восемь раз. При этом для сетей с постоянным напряжением превышение возможно в восемнадцать раз. Временной отрезок варьируется от 0,02 – 1,05 секунды, в зависимости от того какая защита сработает.

Существует автомат типа Z, который используется для подсоединения электронных приборов. Защитное устройство способно выдержать перенагрузку в 2 – 4 раза. Время отключения при тепловой защите составляет 1,05 секунды, а при электромагнитной – 0,02 секунды.

Критерии выбора

Как выбрать автоматический выключатель? Рассматривая различные модели автоматических устройств, необходимо обратить внимание на более важные показатели, такие как: номинальное напряжение, отключающая способность, количество полюсов, максимальный рабочий ток.

Электрический автомат

Номинальное напряжение зависит от напряжения, характерное этому виду прибора. К тому же оно должно иметь величину такую же или выше номинального сетевого напряжения.

Максимальный рабочий ток прибора связан с нагрузкой, которую будет подключаться к данной сети. Чтобы узнать величину нагрузки на электросеть необходимо подсчитать мощность имеющихся электроприборов, которые планируется подключить. Так, при суммарной нагрузке в 1 кВт в электросети 220 вольт, максимальный рабочий ток будет равным 5А.

Изоляция проводов имеет огромное значение. Читайте тут о том, какая изоляция лучше.

В электросети с загрузкой в 1 кВт, напряжением 380 вольт, максимальный рабочий ток равен 3А. При этом выбор автомата необходимо остановить на автоматах, у которых номинальный ток равен или выше максимального рабочего тока.

Номинальный ток

При выборе прибора необходимо учитывать номинальный ток отключения, который должен превышать величину тока короткого замыкания. То есть ток отключения это максимальный ток короткого замыкания. Производители выпускают защитные устройства с номинальным током в 4, 6, 10, 16, 25, 32, 40, 63, 100А, 160А.

Селективность

Надежный автомат

Эта технология основывается на применении токоограничивающих защитных устройств. Такая система способствует отключению одного из приборов, если начнется авария. При этом остальная электрическая сеть сохраняет работоспособность. Селективность достигается путем реализации времятокового параметра.

Временная селективность обеспечивает разность во времени срабатывания. Так, самый близко расположенный к потребителю автомат должен обладать временем срабатывания в 0,02 секунды, последующий защитный прибор должен иметь время отключения в 0,5 секунды, а последнее защитное устройство должно отключится через одну секунду. Одновременно с этим третье устройство страхует второе, а второе – первое.

Лучшие производители розеток и выключателей для вашего дома. ТОП самых покупаемых, по мнению покупателей.     

Токовая селективность заключается в том, что в данных автоматических выключателях должен присутствовать соответственный показатель отключения по токовой величине. Первый должен обладать параметром в 200А, второй – 300А, а третий – 400А.

Полюсность

Количество существующих полюсов определяется численностью имеющихся в сети фаз. Для электрической сети, имеющей одну фазу, используются однополюсные и двухполюсные защитные устройства. В электролинии, имеющей три фазы, устанавливают трехполюсные и четырехполюсные автоматы, при том, данные цепи должны иметь заземление.

Маркировка автоматического выключателя

Для удобства при выборе данного прибора производители наносят маркировку на корпус устройства. Маркировка защитного прибора наносится несмываемой краской на передней панели. В первую очередь указывается завод – изготовитель данного устройства. Зачастую эта маркировка наносится вверху большими буквами и ее трудно не заметить.

Далее указывается модель выключателя в виде буквенно-цифрового обозначения. Обычно модель определяется серией, которая присваивается в соответствии с техническими характеристиками и стоимостью.

Также наносится временно-токовый показатель и указывает, к какому типу относится данный экземпляр: В, С, D, К или Z.

Указывается:

  • номинальный ток прибора;
  • номинальное напряжение устройства;
  • предельный ток отключения выключателя;
  • класс токоограничения прибора;
  • схема подключения и обозначения клемм;
  • артикул.

защитная характеристика автоматического выключателя — это… Что такое защитная характеристика автоматического выключателя?



защитная характеристика автоматического выключателя

Автоматические выключателит могут иметь следующие защитные характеристики:

Зависимая от тока характеристика времени срабатывания.
Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель, применяются редко вследствие недостаточной предельной коммутационной способности и быстродействия.

Независимая от тока характеристика времени срабатывания.
Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или полупроводникового расцепителя1), действующего без выдержки или с выдержкой времени.

Ограниченно зависимая от тока двухступенчатая характеристика времени срабатывания.
В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени.


В зоне токов КЗ выключатель отключается токовой отсечкой с не зависимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени для неселективных выключателей). Выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный  (комбинированный2)) расцепитель, либо двухступенчатый электромагнитный (выключатель АВМ), либо полупроводниковый расцепитель1).

Трехступенчатая защитная характеристика.
В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени. В зоне токов КЗ — с независимой от тока, 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 расцепитель1) и применяются для защиты вводов в КТП 3) и отходящих линий.

Iс.о — ток срабатывания отсечки;
t с.о — время срабатывания отсечки;
1 — с выдержкой времени при КЗ;
2 — без выдержки времени при КЗ

[А.В.Беляев. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ. — Л.: Энергоатомиздат. 1988.]

Примечания [Интент].
1) Полупроводниковый расцепитель — в настоящее время электронный или микропроцессорный расцепитель
2) Комбинированный расцепитель — в настоящее время теплоэлектромагнитный расцепитель.
3) КТП — комплектная трансформаторная подстанция.

Тематики

  • выключатель автоматический

EN

  • protection characteristic of the circuit-breaker

Справочник технического переводчика. – Интент.
2009-2013.

  • защитная футеровка
  • защитная шайба

Смотреть что такое «защитная характеристика автоматического выключателя» в других словарях:

  • время-токовая характеристика — Кривая, отражающая взаимосвязь времени, например преддугового или рабочего, и ожидаемого тока в указанных условиях эксплуатации. МЭК 60050 (441 17 13). [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] EN time current characteristic a curve giving the time …   Справочник технического переводчика

  • ток мгновенного расцепления — Ii Значение тока, выше которого автоматический выключатель для электрооборудования должен автоматически сработать (без намеренной выдержки времени) в течение менее 0,1 с. [ГОСТ Р 50031 99 (МЭК 60934 93)] ток мгновенного расцепления Минимальное… …   Справочник технического переводчика

  • ток отсечки — Максимальное мгновенное значение тока, достигаемое в процессе отключения тока коммутационным аппаратом или плавким предохранителем. МЭК 60050 (441 17 12). Примечание. Понятие особенно важно, когда коммутационный аппарат или плавкий предохранитель …   Справочник технического переводчика

  • время — 3.3.4 время tE (time tE): время нагрева начальным пусковым переменным током IА обмотки ротора или статора от температуры, достигаемой в номинальном режиме работы, до допустимой температуры при максимальной температуре окружающей среды. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • 1: — Терминология 1: : dw Номер дня недели. «1» соответствует понедельнику Определения термина из разных документов: dw DUT Разность между московским и всемирным координированным временем, выраженная целым количеством часов Определения термина из… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Характеристики кривых срабатывания и координации автоматического выключателя

Рисунок 1: Упрощенная временная кривая тока. Фото: TestGuy

Время-токовые кривые используются, чтобы показать время, необходимое автоматическому выключателю для отключения при заданном уровне перегрузки по току.

Время-текущие кривые обычно отображаются в виде графика журнала. Цифры вдоль горизонтальной оси кривой представляют номинальный постоянный ток (In) для автоматического выключателя, цифры по вертикальной оси представляют время в секундах.

Чтобы определить, сколько времени потребуется выключателю для отключения: найдите текущее значение, кратное (In), внизу графика. Затем нарисуйте вертикальную линию до точки, где она пересекает кривую, а затем проведите горизонтальную линию с левой стороны графика, чтобы найти время поездки.

Общее время отключения автоматического выключателя — это сумма времени срабатывания выключателя, времени отключения, времени механического срабатывания и времени дуги.

Кривые

разработаны с использованием заранее определенных характеристик, таких как работа при температуре окружающей среды 40 ° C, поэтому имейте в виду, что фактические условия эксплуатации автоматического выключателя могут вызвать отклонения в его характеристиках.

Большинство кривых имеют информационное окно, в котором будет указано, к какому выключателю применяется кривая. Это информационное окно может также содержать важные примечания от производителя, такие как допустимое отклонение от времени поездки.

Пример кривой тока времени автоматического выключателя в реальном мире с основными моментами. Фото: TestGuy


Защита от перегрузки

Верхняя часть кривой время-ток показывает тепловую реакцию выключателя, изогнутая линия указывает номинальную производительность выключателя.

В термомагнитных выключателях тепловая перегрузка возникает, когда биметаллический провод внутри автоматического выключателя отклоняется после нагревания током нагрузки, освобождая рабочий механизм и размыкая контакты.

Чем больше перегрузка, тем быстрее биметаллическая полоса нагревается и отклоняется, чтобы устранить перегрузку. Это то, что известно как обратная временная кривая.

Долговременная функция

В электронных автоматических выключателях функция длительного действия (L) имитирует эффект термического биметаллического элемента.Номинальная точка срабатывания, в которой электронный расцепитель определяет перегрузку, составляет примерно 10% от выбранного номинального тока. После срабатывания автоматический выключатель сработает по истечении времени, указанного в настройке длительной задержки.


Защита от короткого замыкания

Нижняя часть кривой время-ток отображает реакцию автоматического выключателя на короткое замыкание. В термомагнитных выключателях место срабатывания при значительных сверхтоков приводит в действие магнитный якорь внутри автоматического выключателя, который отключает механизм.

Функция мгновенного действия

В электронных автоматических выключателях функция мгновенного действия (I) имитирует магнитную характеристику термомагнитного выключателя. Это достигается за счет микропроцессора, который много раз в секунду берет выборки из формы волны переменного тока для вычисления истинного среднеквадратичного значения тока нагрузки. Мгновенное отключение происходит без преднамеренной задержки по времени.

Рисунок 3: Комбинированная кривая LSIG. Фото: TestGuy.

Кратковременная функция

Некоторые электронные автоматические выключатели могут быть оснащены функцией короткого замыкания (S), которая дает автоматическому выключателю задержку перед срабатыванием при значительной перегрузке по току.Это позволяет осуществлять избирательную координацию между защитными устройствами, чтобы гарантировать, что только устройство, ближайшее к месту повреждения, будет отключено, не затрагивая другие цепи (см. Координацию автоматического выключателя ниже) .

I 2 t характеристика кратковременной функции определяет тип задержки. I 2 t IN приведет к обратнозависимой задержке, которая напоминает временные / токовые характеристики предохранителей. Это похоже на функцию долгого времени, за исключением гораздо более быстрой задержки.I 2 t OUT обеспечивает постоянную задержку, обычно 0,5 секунды или меньше, как указано на кривой время-ток.

Функция блокировки зоны

Автоматические выключатели, оборудованные блокировкой зон по короткой задержке без сигнала ограничения от нижестоящего устройства, будут иметь минимальный временной диапазон, применяемый независимо от настройки, это иногда называют максимальной неограниченной задержкой.

Когда мгновенная функция отключена, используется коррекция кратковременной задержки для мгновенного отключения автоматических выключателей в случае значительного короткого замыкания.Это называется кратковременной стойкостью и отображается на кривой срабатывания в виде абсолютного значения в амперах.

Связанные: Основные принципы селективной блокировки зон (ZSI)


Защита от замыканий на землю

Как и функция длительного действия, элемент защиты от замыкания на землю (G) состоит из установки срабатывания и задержки. Когда происходит замыкание фазы на землю, сумма фазных токов перестает быть равной, поскольку ток замыкания на землю возвращается через шину заземления.В 4-проводной системе четвертый трансформатор тока устанавливается на нейтральную шину для обнаружения этого дисбаланса.

Когда возникает дисбаланс токов, автоматический выключатель срабатывает, если величина превышает уставку срабатывания замыкания на землю. Если выключатель остается включенным в течение времени, заданного задержкой замыкания на землю, автоматический выключатель сработает. Защита от замыкания на землю иногда поставляется с функцией I 2 t, которая работает по тому же принципу, что и кратковременная задержка.

Пример 4-проводной системы защиты от замыканий на землю.Фото: TestGuy.

Защита от замыкания на землю требует наименьшего количества энергии для отключения автоматического выключателя, часто со значениями отключения, установленными значительно ниже уставки длительного срабатывания. При проверке функции перегрузки или короткого замыкания автоматического выключателя защиту от замыкания на землю необходимо отключить или «убрать с дороги» для срабатывания других функций.

Использование испытательного комплекта изготовителя или изменение проводки входа трансформатора тока нейтрали является предпочтительным методом тестирования первичной инжекции на выключателе низкого напряжения с защитой от замыкания на землю, в противном случае два полюса могут быть соединены последовательно для обеспечения сбалансированных вторичных токов на расцепитель. .

Связано: Системы защиты от замыканий на землю: основы тестирования производительности


Координация автоматического выключателя

Время-токовые кривые необходимы для правильного согласования автоматических выключателей. В случае неисправности должен срабатывать только ближайший к неисправности автоматический выключатель, не затрагивая другие цепи.

В приведенном ниже примере три автоматических выключателя скоординированы таким образом, чтобы время отключения каждого выключателя было больше, чем время отключения выключателя (ей), расположенного ниже по цепи, независимо от величины повреждения.

Упрощенный пример координации отключения выключателя. Фото: TestGuy.

Автоматический выключатель CB-3 настроен на отключение, если перегрузка 2000A или выше происходит в течение 0,080 секунд . Автоматический выключатель CB-2 сработает, если перегрузка сохраняется в течение 0,200 секунд, и автоматический выключатель CB-1 , если неисправность сохраняется в течение 20 секунд .

Если отказ происходит после выключателя CB-3 , он сработает первым и сбросит ошибку.Автоматические выключатели CB-2 и CB-1 будут продолжать обеспечивать питание цепи.

Каждая функция расцепителя должна быть скоординирована для предотвращения ложных срабатываний. Если автоматический выключатель питает часть оборудования, например, с большими пусковыми токами, значение мгновенного срабатывания следует установить выше, чем значение кратковременного срабатывания, чтобы предотвратить отключение, когда оборудование находится под напряжением.

Связано: Объяснение исследований координации электроэнергетической системы


Артикул:

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ.- ppt видео онлайн скачать

Презентация на тему: «АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ» — стенограмма презентации:

1

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ

2

СОДЕРЖАНИЕ Введение История Основной элемент автоматического выключателя
Тип автоматических выключателей Преимущества Заключение Ссылки

3

ВВЕДЕНИЕ Автоматические выключатели — это стражи энергосистемы.Они необходимы для включения цепи как в нормальных, так и в ненормальных условиях. Автоматический выключатель — это автоматический выключатель, предназначенный для защиты электрической цепи от повреждений, вызванных перегрузкой или коротким замыканием. Его основная функция заключается в обнаружении неисправности и немедленном прекращении электрического тока путем прерывания цепи.

4

ИСТОРИЯ Автоматический выключатель, вдохновленный трудами американского ученого Джозефа Генри и английского ученого Майкла Фарадея, был изобретен в 1836 году американцем Чарльзом Графтоном.Ранняя форма автоматического выключателя была описана Томасом Альва Эдисоном в заявке на патент 1879 года, хотя в его коммерческой системе распределения энергии использовались предохранители. Его целью была защита проводки цепи освещения от случайных коротких замыканий и перегрузок. Современный миниатюрный автоматический выключатель, аналогичный используемым сейчас, был запатентован Brown, Boveri & Cie в 1924 году.

5

БАЗОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ: —
1.Связаться. Механизм. 3. Работа 4. Дуга гасит среду. 2. Изоляция.

6

ВИДЫ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ: —
Воздушный выключатель низкого напряжения. Масляный выключатель. Автоматический выключатель воздушной струи. Автоматический выключатель SF6. Вакуумный выключатель.

7

Автоматические выключатели низкого напряжения
Автоматический выключатель (автоматический выключатель) — номинальный ток не более 100 А.Характеристики срабатывания обычно не регулируются. Тепловой или термомагнитный режим. Вышеуказанные выключатели относятся к этой категории MCCB (автоматический выключатель в литом корпусе) — номинальный ток до 2500 A. Тепловой или термомагнитный режим. Ток отключения можно регулировать в больших номиналах.

8

Автоматический выключатель наливного масла (BOCB) Автоматический выключатель минимального уровня масла (MOCB)
Содержит больше масла. С развитием устройств управления дугой конструкция BOCB постепенно сокращается.Масляный автоматический выключатель 115 кВ МАСЛЯНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ НАЛИВНОГО МАСЛА 115 кВ Автоматический выключатель минимального уровня масла (MOCB) Содержит меньшее количество масла. Концепция дизайна все еще есть. МИНИМАЛЬНЫЙ масляный автоматический выключатель 33кВ

9

ВОЗДУШНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ (ABCB)
Некоторые преимущества перед OCB: — Высокая скорость работы. Способность выдерживать частые переключения. Возможность высокоскоростного повторного замыкания. Сравнительно меньше обслуживания. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ: — Используется для специального применения, например, для лабораторий большой мощности по всему миру.

10

ВАКУУМНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ
Его можно использовать до 132 кВ; но широко используется для 11 кВ и 33 кВ. VCB обычно очень дороги из-за обработки материалов и техники. ПРЕИМУЩЕСТВА: — Не требует обслуживания и негорючий по своей природе. Для работы требуется относительно меньше механической энергии. Они работают бесшумно. Скорость восстановления диэлектрика выше.

11

ВЫКЛЮЧАТЕЛИ SF6 ВЫКЛЮЧАТЕЛИ SF6 ВЫКЛЮЧАТЕЛИ НА 400 кВ Резервные выключатели под напряжением SF6 Некоторые из выдающихся свойств газа SF6: электрические и тепловые свойства: высокая диэлектрическая прочность; отличная способность гашения дуги; отличная термическая стабильность; хорошая теплопроводность; физические и химические характеристики: химически инертный; Невоспламеняющийся Некоррозионный Преимущества SF6: Повышенная безопасность Уменьшение размера и упрощенная конструкция Снижение веса и надежность работы и бесшумная работа Простота установки и обслуживания

Предохранители или автоматические выключатели: какие лучше использовать?

Защита цепи

Для большинства из нас, кто работает в области проектирования электрооборудования, вопрос о защите цепей является вездесущим в нашей повседневной работе.Существует множество доступных технологий защиты цепей, которые решают такие явления, как переходные процессы высокого напряжения, индуктивный откат, емкостная связь, высокие пусковые токи и замыкания на землю, и это лишь некоторые из них. Однако наиболее распространенные устройства защиты цепей защищают от ситуаций перегрузки по току. Как уже известно большинству из нас, защита от перегрузки по току обычно достигается путем включения предохранителя или автоматического выключателя в первичный источник питания. Самый большой вопрос, с которым сталкивается большинство проектировщиков электротехники, — какое из этих устройств выбрать для той или иной ситуации.Чаще всего мы выбираем предохранители или автоматические выключатели на основе прошлого опыта и личных предпочтений. В контексте любой отрасли прошлый опыт обычно является хорошим руководством для этого процесса выбора. Однако при смене проекта или переходе на новую работу то, что вам будет удобно, может не подойти для нового приложения.

Автоматические выключатели

Давайте посмотрим правде в глаза, предохранители и автоматические выключатели делают примерно то же самое; они защищают цепь от ситуаций перегрузки по току.Итак, какие критерии мы используем для выбора того или другого? Постоянный аргумент, который я слышал в пользу автоматических выключателей, заключается в том, что их легче восстановить после возникновения ситуации отказа. Хотя это правда, я никогда особо не верил в этот аргумент, потому что в идеале, если схема спроектирована и используется правильно, выключатель никогда не должен срабатывать. Если вы имеете дело с прерывателем, который регулярно срабатывает, это следует рассматривать как явный признак того, что в цепи что-то серьезно не так.В этих ситуациях удобство сброса выключателя служит только для отсрочки неизбежного исправления или изменения конструкции схемы. С другой стороны, обычный аргумент в пользу предохранителей заключается в том, что они очень дешевы. Этот конкретный аргумент действительно имеет некоторые достоинства, так как правильно спроектированная цепь не перегорит предохранители, и, следовательно, единовременная стоимость предохранителя и держателя значительно ниже, чем его аналог с выключателем. Однако, если в цепи регулярно перегорают предохранители, накопленные затраты на замену, связанные с рабочей силой и временем простоя, могут сделать набор предохранителей значительно более дорогим в долгосрочной перспективе.Кроме того, если набор предохранителей указан как неотъемлемая часть силового выключателя, то его стоимость сопоставима с эквивалентной схемой автоматического выключателя.

Неудивительно, что и предохранители, и автоматические выключатели имеют свои плюсы и минусы. У автоматических выключателей, безусловно, есть несколько очень хороших характеристик. В большинстве случаев они могут использоваться в качестве выключателя питания (см. Рисунок 1) , что обеспечивает большое удобство для любого оборудования, которое может требовать регулярного обслуживания.Для этих применений доступны выключатели даже с функциями блокировки / маркировки. Еще одним привлекательным атрибутом выключателей является то, что они по своей сути безопасны. Электрические соединения обычно расположены за защитной панелью, что полностью исключает любую возможность поражения электрическим током. Эта функция весьма ценна, особенно в тех ситуациях, когда для обслуживания оборудования требуется неэлектрик. Третья особенность заключается в том, что они обычно предоставляют визуальный индикатор, когда они сработали.Эта функция может сэкономить много времени на диагностику, если вы относитесь к тому типу людей, которые часто забывают проверить предохранители, и, как оказалось, я один из таких парней.

Предохранители

Для многих профессионалов комплекты предохранителей также имеют ряд желаемых характеристик. Как упоминалось ранее, они особенно недороги по сравнению с их аналогами с выключателем. Они просты, довольно легки в установке и, в большинстве случаев, разъединитель с плавким предохранителем, как показано на рис. 2 , быстро прикрепляется к коммунальной панели всего несколькими болтами.Провода обычно подключаются с помощью встроенных клеммных колодок винтового типа. В дополнение к их механической простоте, электрическая гибкость, которую обеспечивают предохранители, может быть важным преимуществом, особенно при работе с уникальными цепями. В большинстве новых конструкций текущие требования схемы можно точно оценить, однако могут возникнуть различные непредвиденные ситуации, которые могут привести к срабатыванию предохранителя, который был первоначально указан. В этих случаях выбранный предохранитель можно быстро заменить на другой блок, который лучше подходит для данной области применения.Хорошим примером этого является машина с высоким током включения (импульсным). Указанный исходный предохранитель может быть вполне достаточным для рабочего тока, но может перегорать каждый раз при подаче напряжения на цепь. Набор предохранителей позволяет технику быстро исправить ситуацию с минимальными затратами на установку нескольких новых предохранителей. Оригинальные предохранители просто заменяются на устройства с выдержкой времени или с задержкой срабатывания, имеющие такой же номинальный ток, и проблема мгновенно устраняется. Подобную ситуацию не так просто исправить, если изначально вы установили автоматический выключатель.В этом случае прерыватель должен быть удален и заменен полностью новым блоком с номинальными характеристиками, соответствующими условиям. Затраты, связанные с подобным изменением, отражают стоимость нового выключателя и трудозатрат по удалению старого блока и замене его новым.

Существенным недостатком комплектов предохранителей являются открытые электрические соединения. В случае более крупных вставных предохранителей зажимы гнезда открыты и находятся в непосредственной близости от противоположной (-ых) стороны (-ей) цепи.Когда корпус, в котором находится комплект предохранителей, открывается, эти розетки подвергают техника воздействию цепи под напряжением. Многие силовые разъединители со встроенными предохранителями специально разработаны для устранения этой опасности при отключении. Всегда рекомендуется использовать специальный набор съемников для изолированных предохранителей, как показано на рис. 3 , при замене более крупных предохранителей. Однако в крайнем случае средний технический специалист будет испытывать сильное давление, чтобы заставить оборудование работать. Если у них нет готового доступа к съемнику предохранителя, они могут прибегнуть к более опасным методам, чтобы вынуть предохранитель и вставить новый.У этих ненадлежащих действий, которые в конечном итоге приведут к поражению электрическим током, просто нет будущего.

Когда дело доходит до гибкости конструкции, предохранители обычно считаются немного более удобными, чем автоматические выключатели. Комплекты предохранителей легко доступны как неотъемлемые компоненты многих силовых разъединителей. Эти предварительно упакованные сборки особенно популярны как среди электриков, так и среди инженеров-электриков. Несмотря на то, что автоматические выключатели становятся все более популярными в качестве силовых разъединителей, блоки с предохранителями все еще преобладают в промышленности.

Нельзя сказать, что выключатели не обладают таким же уровнем гибкости. Разъединители с автоматическим выключателем имеют явное преимущество в том, что они примерно вдвое меньше своего аналога с предохранителями, что означает, что их легче установить на густонаселенной распределительной панели. Это, в сочетании с присущей им безопасностью, означает, что все больше и больше инженеров-электриков определяют выключатели-выключатели для применения в местах использования.

Скорее всего, распределительные щиты в домах и офисах оборудованы исключительно автоматическими выключателями.Как оказалось, выключатели особенно подходят для систем распределения электроэнергии. В этих случаях ответвленные цепи могут иметь широкий диапазон нагрузок, подключенных к ним в любой момент времени. Следовательно, со статистической точки зрения возможно и даже вероятно, что ответвленная цепь будет периодически подвергаться перегрузке, которая приведет к отключению выключателя. В этих ситуациях простота автоматического выключателя становится очевидной. Просто устраняя ситуацию перегрузки по току и перезагружая выключатель, ответвленная цепь возвращается в рабочее состояние.Кроме того, автоматические выключатели обеспечивают гораздо более компактную и логичную компоновку при установке центра распределения электроэнергии в большинстве промышленных сред.

Огромное количество предохранителей и автоматических выключателей на рынке является явным признаком того, что ни один из них не дает значительного преимущества при любых обстоятельствах. Для любого конкретного проекта выбор использования автоматического выключателя или комплекта предохранителей в конечном итоге остается за проектировщиком электрооборудования. В большинстве случаев такие соображения, как закупочная цена, производственные затраты, требования к обслуживанию и ограниченное пространство, будут играть большую роль в процессе выбора, чем фактические электрические характеристики схемы.Кажется, лучший совет, который можно дать по этой теме, — это тщательно изучить обе технологии и проявить усердие при их применении.

Брайан С. Эллиотт

Брайан С. Эллиотт Био

Брайан С. Эллиотт — начальник инженерного отдела компании Air Options, Inc. в Хьюстоне, штат Техас. Он является автором руководств по эксплуатации сжатого воздуха и «Электромеханические устройства и компоненты», опубликованных McGraw Hill Book Co.Он регулярно публикует несколько промышленных публикаций, включая НОУТБУК ПО автоматизации.

Первоначально опубликовано: 1 марта 2009 г.

Технология энергоэффективности — CIRCUTOR

IEC 60755 устанавливает типы защиты от утечки на землю, определяя их в соответствии с типом утечки, которую они измеряют и от которой защищают.

Утечка в основном зависит от типа заряда. Поэтому, если взять самый простой пример, чисто резистивный заряд (например, классическая лампа накаливания Эдисона), при условии, что он питается от источника, использующего переменный ток, будет течь на землю с идеально синусоидальным дифференциальным током.

Но типы нагрузок со времен Эдисона развивались экспоненциально. Особенно в отношении использования нагрузок для силовой электроники, получившего широкое распространение в последние годы. Защита от утечки на землю типа B — единственная защита, которая защищает людей и нагрузки от утечки переменного тока (AC), постоянного (DC) или смешанного тока (AC / DC).

Виды защиты от утечки на землю

Стандарты IEC 60755, IEC61008-1, IEC 62423 и IEC-60947-2-M устанавливают следующие типы защиты от утечки на землю:

Защищает от переменных синусоидальных токов, действующих как внезапно, так и плавно и постепенно.

Хотя это запрещено в некоторых странах Европейского Союза, в Испании его использование в основном распространяется на внутренний уровень, где преобладают основные нагрузки.

Этот относится к тем же случаям, что и тип AC, а также включает:

  • Защита от постоянного пульсирующего тока
  • Защита от постоянных пульсирующих токов, накладываемых на постоянный ток утечки на землю до 6 мА

Применяются с регулировкой угла или без него, независимо от полярности, которая может проявляться как внезапно, так и плавно и постепенно.

Это самый распространенный тип защиты в промышленных условиях, а в некоторых частях Европы он также является обязательным для домашнего использования.

Это охватывает сценарии, включенные в тип A (помня, что тип AC уже упоминался), а также предоставляет:

  • Защита композитных переменных токов утечки на землю (включая состав волн с частотой 1 кГц), возникающих как внезапно, так и плавно и постепенно, предназначенная для цепей с питанием между фазой и нейтралью или фазой и заземленным средним проводником.
  • Защита от переменных токов утечки на землю, наложенных на сглаженный постоянный ток (смешанный ток).

Эти типы утечек на землю используются реже; они в основном используются в специальных однофазных приложениях.

Он имеет дело со сценариями для типа F (то есть типа AC + типа A), а также предоставляет:

  • Защита от синусоидальных дифференциальных токов до 1000 Гц
  • Защита от переменных токов утечки на землю, наложенных на сглаженные постоянные токи до 0.В 4 раза выше номинальной чувствительности устройства защиты или до 10 мА (в зависимости от того, что больше)
  • Защита для сглаженных длительных токов утечки на землю.
  • Защита от чистых непрерывных токов утечки на землю, которые могут возникнуть в результате корректировки электрических цепей (например, 3- или 6-импульсные мостовые соединения), которые применяются с регулировкой угла или без него, независимо от полярности, которые появляются как внезапно, так и плавно и постепенно.

Это наиболее полный вид защиты.Он гарантирует измерение и защиту от нагрузок переменного, пульсирующего или чистого постоянного тока.

Типовые нагрузки и приложения, в которых требуется использовать дифференциальную защиту типа B

Способ развития зарядов в 21 веке представляет собой реакцию, описанную в случаях, упомянутых в описании типов утечки, защищенных защитой от утечки на землю типа B. Наиболее типичные приложения и нагрузки следующие:

Промышленность: Приводы с регулируемой скоростью, используемые в бесчисленных различных процессах, таких как конвейерные ленты, кондиционирование воздуха, насосы, краны, лифты любого типа и т. Д.Короче говоря, любой процесс, который требует движения с переменной скоростью для выполнения своей функции. Какой мотор сейчас не имеет привода?

Офисы: ИБП для центров защиты данных

Зарядка электромобиля: точки зарядки электромобиля. Фотогальваника

Оборудование с силовой электроникой, инверторами, фильтрацией гармоник (активный фильтр) и др.

Когда мне следует защищать свои грузы с помощью защиты типа B? Правовая основа и требования к защите от утечки на землю ТИП B

В Испании электротехнический регламент по низковольтному оборудованию (REBT 2002) устанавливает в ITC-BT-24 (испанский) обязательство защищать установку от прямого и косвенного прикосновения для установок с схемами заземления типа TT (вся масса электрическое оборудование и нейтраль трансформатора на одной земле).

Однако, за исключением ITC-BT-52 (Официальный государственный бюллетень № 316) , который предназначен специально для точек подзарядки электромобилей и где установлено, что защита будет типа B или типа A с дополнительной защитой от постоянных токов. Если значения превышают 6 мА, правила не устанавливают никаких рекомендаций или критериев для выбора типа утечки на землю на нашем предприятии.

Итак, как мне выбрать для других случаев?

Мы уже показали, что тип утечки на землю определяет тип нагрузки, от которой она защищает, в зависимости от ее реакции.Следовательно, имеет смысл иметь в виду, что каждая нагрузка будет использовать тип защиты от утечки на землю, основанный на типе утечки на землю, которую она может представить.

Стандарт IEC 60755 устанавливает общие требования к устройствам защитного отключения. Он устанавливает разные типы утечек по отношению к разным типам зарядов.

Никто лучше самого производителя не понимает, как реагируют нагрузки.

Следовательно, когда мы выбираем тип защиты от утечки на землю, мы должны обращаться к руководствам по нагрузкам, содержащим инструкции по обеспечению правильной защиты.В противном случае, в случае неисправности оборудования или, что еще хуже, в случае электрического происшествия из-за ошибки человека, несоблюдение инструкций производителя, ответственность за неправильное использование, очевидно, будет лежать на конечном пользователе.

Наиболее уважаемые производители приводов, ИБП, зарядных устройств для электромобилей, активных фильтров и т. Д. Указывают в разделе рекомендаций или предупреждений по установке правильную защиту нагрузки, а для предотвращения несвоевременных отключений устанавливаемая защита от утечки на землю должна быть ТИПА B .


Пример руководства производителя 6-пульсного привода:

Совместимость с ВДТ.
Если вы устанавливаете устройство защиты от утечки на землю (УЗО), преобразователь частоты будет работать без нежелательного отключения и обеспечит надлежащую защиту при использовании устройства защиты от утечки на землю типа B

Вертикальная селективность

Мы видели, что для того, чтобы выбрать необходимый нам тип защиты от утечки на землю, мы должны смотреть на реакцию на нагрузку.Однако, когда мы последовательно устанавливаем устройства утечки на землю перед зарядом, какие критерии выбора мы должны использовать?

Это так называемая вертикальная избирательность. Правильный выбор характеристик устройств утечки на землю, включенных последовательно, от начала заряда, через набор зарядов (подрамников) и до защиты сетевых панелей, должен учитывать не только тип заряда. , но также мы должны учитывать другие аспекты, которые укажут на правильное согласование системы защиты.

Эти 3 условия всегда должны выполняться при вертикальной селективности:

  • Амперметр : Чувствительность утечки на землю должна быть как минимум в 3 раза выше чувствительности устройства утечки на землю, установленного ниже по потоку.
  • Хронометрический : Время отклика устройства утечки на землю должно быть как минимум в два раза больше максимального времени устройства утечки на землю, установленного ниже по потоку.
  • Тип : утечка на землю должна быть того же типа или выше, чем у устройства утечки на землю, установленного после

Таким образом, для вертикального согласования типов устройств защиты от утечки на землю может быть полезна следующая таблица:

Таким образом, всякий раз, когда мы защищаем нагрузку с помощью защиты типа B, вся защита, которая идет последовательно выше по потоку (подрамники, общая защита от утечки на землю), также должна быть типа B

Решения CIRCUTOR для защиты от утечки на землю типа B

Учитывая растущую потребность пользователей в защите этого типа заряда, CIRCUTOR предлагает широкий спектр решений по защите от утечки на землю типа B.

IDB-4 : 4-полюсный УЗО типа B для трехфазных и однофазных установок до 63 A. Чувствительность 30 или 300 мА (устройство прямого замыкания на землю), мгновенное время отключения.

WGB-35-TB : Реле утечки на землю с трансформатором (MRCD), для нагрузок до 125 А. Чувствительность 30 или 300 мА, мгновенное или выборочное время срабатывания.

RGU-10B : Реле утечки на землю, связанное с трансформаторами серии WGC-TB (MRCD), с внутренним диаметром до 180 мм, обеспечивающее защиту от зарядов до 800 А.Чувствительность от 100 мА, программируемое время срабатывания.

RGU-100B : реле утечки на землю, связанное с трансформаторами серии WGB (MRCD), с внутренним диаметром до 110 мм, обеспечивающее защиту нагрузок до 400 А. Чувствительность от 30 мА, мгновенное и программируемое время срабатывания .

CBS-400B : Реле утечки на землю, связанное с трансформаторами серии WGB (MRCD), с внутренним диаметром до 110 мм, обеспечивающее защиту нагрузок до 400 А.Чувствительность от 30 мА. С 4 каналами для защиты 4 полностью независимых цепей. Мгновенное и программируемое время поездки.


В дополнение к системам защиты, упомянутым выше, CIRCUTOR также предлагает новую и инновационную систему защиты от утечки на землю типа B с автоматическим повторным подключением:

RECB : 4-полюсный УЗО типа B с автоматическим повторным включением для трехфазных и однофазных установок до 63 A. Чувствительность 30 или 300 мА (прямое дифференциальное устройство).Мгновенное время поездки.

Выводы

Мы видели, как определяются различные типы устройств утечки на землю (AC, A, F и B) в соответствии с международными рамочными правилами и в соответствии с типом утечки, от которой они защищают. Другими словами: тип устройства защиты от утечки на землю неразрывно связан с работой и технологией защищаемой нагрузки.

Поэтому для правильного выбора типа устройства защиты от утечки на землю важно знать, какой у него отклик и как работает защищаемая нагрузка.