Номинальный ток выключателя: Автоматические выключатели — обзор характеристик – СамЭлектрик.ру

Содержание

Номинал и токовые характеристики автоматических выключателей

Здравствуйте, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В этой статье мы рассмотрим основные характеристики автоматических выключателей, которые необходимо знать, чтобы правильно ориентироваться при их выборе — это номинальный ток и время токовые характеристики автоматических выключателей.

Напомню, что эта публикация входит в серию статей и видео, посвященных электрическим аппаратам защиты из курса Автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы — подробное руководство.

Основные характеристики автоматического выключателя указываются на его корпусе, где также наносится торговая марка или бренд производителя и каталожный либо серийный номер.

Самая главная характеристика автоматического выключателя – номинальный ток. Это максимальный ток (в Амперах), который может протекать через автомат бесконечно долго, не отключая защищаемую цепь. При превышении протекающим током этой величины, автомат срабатывает и размыкает защищаемую цепь.

Ряд значений номинального тока автоматических выключателей стандартизован и составляет:

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100А.

Величина номинального тока автомата указывается на его корпусе в амперах и соответствует температуре окружающей среды +30˚С. С увеличением температуры, значение номинального тока снижается.

Также автоматы в электрощитах обычно устанавливаются по несколько штук в ряд вплотную друг к другу, это приводит к увеличению температуры (автоматы "подогревают" друг друга) и снижению величины коммутируемого ими тока.

Некоторые производители автоматических выключателей указывают в каталогах поправочные коэффициенты для учета этих параметров.

Подробно о влиянии температуры окружающей среды и количества рядом установленных аппаратов защиты смотрите в статье Почему в жару срабатывает автоматический выключатель.

В момент подключения в электрическую сеть некоторых потребителей, например, холодильников, пылесосов, компрессоров и др. в цепи кратковременно возникают пусковые токи, которые могут в несколько раз превышать номинальный ток автомата. Для кабеля такие кратковременные броски тока не страшны.

Поэтому, чтобы автомат не выключался каждый раз при небольшом кратковременном возрастании тока в цепи, применяют автоматы с разными типами время-токовой характеристики.

Таким образом, следующая основная характеристика:

время-токовая характеристика срабатывания автоматического выключателя – это зависимость времени отключения защищаемой цепи, от силы протекающего через нее тока. Ток указывается как отношение к номинальному току I/Iном, т.е. во сколько раз протекающий через автомат ток превышает номинальный для данного автоматического выключателя.

Важность этой характеристики заключается в том, что автоматы с одинаковым номиналом будут отключаться по-разному (в зависимости от типа время-токовой характеристики). Это дает возможность уменьшить количество ложных срабатываний, применяя автоматические выключатели с различными токовыми характеристиками для разных типов нагрузки,

Рассмотрим типы время-токовых характеристик:

Тип A (2-3 значения номинального тока) применяются для защиты цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств.

Тип B (3-5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с малым значением кратности пускового тока с преимущественно активной нагрузкой (лампы накаливания, обогреватели, печи, осветительные электросети общего назначения). Показаны для применения в квартирах и жилых зданиях, где нагрузки в основном активные.

Тип C (5-10 значений номинального тока) применяются для защиты цепей установок с умеренными пусковыми токами — кондиционеры, холодильники, домашние и офисные розеточные группы, газоразрядные лампы с повышенным пусковым током.

Тип D (10-20 значений номинального тока) применяются для защиты цепей, питающих электроустановки с высокими пусковыми токами (компрессоры, подъемные механизмы, насосы, станки). Устанавливаются, в основном, в производственных помещениях.

Тип K (8-12 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с индуктивной нагрузкой.

Тип Z (2,5-3,5 значений номинального тока) применяются для защиты цепей с электронными приборами, чувствительными к сверхтокам.

В быту обычно используются автоматические выключатели с характеристиками B,

C и очень редко D. Тип характеристики обозначается на корпусе автомата латинской буквой пред значением номинального тока.

Маркировка «С16» на автоматическом выключателе будет обозначать, что он имеет тип мгновенного расцепления С (т.е. срабатывает при величине тока от 5 до 10 значений от номинального тока) и номинальный ток, равный 16 А.

Время-токовая характеристика автоматического выключателя обычно приводится в виде графика. На горизонтальной оси указывается кратность значения номинального тока, а по вертикальной оси — время срабатывания автомата.

Широкий диапазон значений на графике обусловлен разбросом параметров автоматических выключателей, которые зависят от температуры — как внешней, так и внутренней, поскольку автоматический выключатель нагревается проходящим через него электрическим током, особенно, при аварийных режимах — током перегрузки или током короткого замыкания (КЗ).

На графике видно, что при значении I/Iн≤1 время отключения автоматического выключателя стремится к бесконечности. Другими словами, до тех пор, пока ток, протекающий через автоматический выключатель, меньше или равен номинальному току, автоматический выключатель не сработает (не отключится).

Также график показывает, что чем больше значение I/Iн (т.е. чем больше протекающий через автомат ток превышает номинальный), тем быстрее автоматический выключатель отключится.

При протекании через автоматический выключатель тока, величина которого равна нижней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (3In для «В», 5In для «С» и 10In для «D»), он должен отключиться за время более 0,1с.

При протекании тока, равного верхней границе диапазона срабатывания электромагнитного расцепителя (5In для «В», 10In для «С» и 20In для «D»), автоматический выключатель отключится за время менее 0,1с. Если значение тока главной цепи находится внутри диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель расцепляется либо с незначительной выдержкой, либо без задержки времени (менее 0,1 с).

В следующих статьях мы продолжим рассмотрение характеристик автоматических выключателей, методику и стратегию их расчета и выбора, потому если хотите не пропустить новые интересные материалы по этой теме — подписывайтесь на новости сайта, форма подписки внизу статьи.

В заключении статьи подробное видео Номинал и токовые характеристики автоматических выключателей:

 



Рекомендую прочитать:

 

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

Как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя?

Приветствую вас, уважаемые читатели сайта http://elektrik-sam.info.

В предыдущей серии статей мы подробно изучили назначение, конструкцию и принцип действия автоматического выключателя, разобрали его основные характеристики и схемы подключения, теперь, используя эти знания, вплотную приступим к вопросу выбора автоматических выключателей. В этой публикации мы рассмотрим,

как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя.

Эта статья продолжает цикл публикаций Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство. В следующих публикациях планирую подробно разобрать, как выбрать сечение кабеля, рассмотреть расчет электропроводки квартиры на конкретном примере с расчетом сечения кабеля, выбором номиналов и типов автоматов, разбивкой проводки на группы. В завершении серии статей по автоматическим выключателям будет подробный пошаговый комплексный алгоритм их выбора.

Хотите не пропустить выхода этих материалов? Тогда подписывайтесь на новости сайта, форма подписки справа и в конце этой статьи.

Итак, приступим.

Электропроводка в квартире или доме обычно разделена на несколько групп.

Групповая линия питает несколько однотипных потребителей и имеет общий аппарат защиты. Другими словами — это несколько потребителей, которые подключены параллельно к одному питающему кабелю от электрощита и для этих потребителей установлен общий автоматический выключатель.

Проводка каждой группы выполняется электрическим кабелем определенного сечения и защищается отдельным автоматическим выключателем.

Для расчета номинального тока автомата необходимо знать максимальный рабочий ток линии, который допускается для ее нормальной и безопасной работы.

Максимальный ток, который кабель может выдержать не перегреваясь, зависит от площади сечения и материала токопроводящей жилы кабеля (медь или алюминий), а так же от способа прокладки проводки (открытая или скрытая).

Также необходимо помнить, что автоматический выключатель служит для защиты от сверхтоков электропроводки, а не электрических приборов. То есть автомат защищает кабель, который проложен в стене от автомата в электрическом щите к розетке, а не телевизор, электроплиту, утюг или стиральную машину, которые подключены к этой розетке.

Поэтому номинальный ток автоматического выключателя выбирается, прежде всего, исходя из сечения применяемго кабеля, а затем уже берется в расчет подключаемая электрическая нагрузка. Номинальный ток автомата должен быть меньше максимально допустимого тока для кабеля данного сечения и материала.

Расчет для группы потребителей отличается от расчета сети одиночного потребителя.

Начнем с расчета для одиночного потребителя.

1.А. Расчет токовой нагрузки для одиночного потребителя

В паспорте на прибор (или на табличке на корпусе) смотрим его потребляемую мощность и определяем расчетный ток:

В цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому мощность нагрузки характеризуется двумя параметрами: активной мощностью и реактивной мощностью.

Коэффициент мощности cos φ характеризует количество реактивной энергии, потребляемой устройством. Большинство бытовой и офисной техники имеет активный характер нагрузки (реактивное сопротивление у них отсутствует или мало), для них cos φ=1.

Холодильники, кондиционеры, электродвигатели (например, погружной насос), люминисцентные лампы и др. вместе с активной составляющей имеют также и реактивную, поэтому для них необходимо учитывать cos φ.

1.Б. Расчет токовой нагрузки для группы потребителей

Общая мощность нагрузки групповой линии определяется как сумма мощностей всех потребителей данной группы.

То есть для расчета мощности групповой линии необходимо сложить мощности всех приборов данной группы (все приборы, которые Вы планируете включать в этой группе).

Берем лист бумаги и выписываем все приборы, которые планируем подключать к этой группе (т.е. к этому проводу): утюг, фен, телевизор, DVD-проигрыватель, настольную лампу и т.д.):

При расчете группы потребителей вводится так называемый коэффициент спроса Кс, который определяет вероятность одновременного включения всех потребителей в группе в течение длительного промежутка времени. Если все электроприборы группы работают одновременно, то Кс=1.

На практике обычно все приборы одновременно не включаются. В общих расчетах для жилых помещений коэффициент спроса принимается в зависимости от количества потребителей из таблицы, приведенной на рисунке.

Мощности потребителей указываются на табличках электроприборов, в паспортах к ним, при отсутствии данных можно принимать согласно таблицы (РМ-2696-01, Приложение 7.2), или посмотреть на похожие потребители в интернете:

По расчетной мощности определяем полную расчетную мощность: Определяем  расчетный ток нагрузки для группы потребителей:

Ток, рассчитанный по приведенным формулам, получаем в амперах.

2. Выбираем номинал автоматического выключателя.

Для внутреннего электроснабжения жилых квартир и домов в основном применяют модульные автоматические выключатели.

Номинальный ток автомата выбираем равным расчетному току или ближайший больший из стандартного ряда:

6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 А.

Если выбрать автомат меньшего номинала, то возможно срабатывание автоматического выключателя при полной нагрузке в линии.

Если выбранный номинальный ток автомата больше величины максимально возможного тока автомата для данного сечения кабеля, то необходимо выбрать кабель большего сечения, что не всегда возможно, или такую линию необходимо разделить на две (если понадобится, то  и более) части, и провести весь приведенный выше расчёт сначала.

Необходимо помнить, что для осветительной цепи домашней электропроводки используются кабели 3×1.5 мм2, а розеточной цепи — сечением 3×2.5 мм2. Это автоматически означает ограничение потребляемой мощности для нагрузки, питаемой через такие кабели.

Из этого также следует, что для линий освещения нельзя применять автоматы с номинальным током более 10А, а для розеточных линии — более 16А. Выключатели освещения выпускаются на максимальный ток 10А, а розетки на максимальный ток 16А.

Смотрите подробное видео Как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя

Рекомендую материалы по теме:

Автоматические выключатели УЗО дифавтоматы — подробное руководство.

Как выбирать автоматические выключатели, УЗО, дифавтоматы?

Автоматические выключатели — конструкция и принцип работы.

Номинал токовые характеристики автоматических выключателей.

Автоматические выключатели технические характеристики.

Номиналы групповых автоматов превышают номинал вводного?

Почему в жару срабатывает автоматический выключатель?

Менять ли автоматический выключатель, если его «выбивает»?

Конструкция (устройство) УЗО.

Устройство УЗО и принцип действия.

Работа УЗО при обрыве нуля.

Как проверить тип УЗО?

Почему УЗО выбирают на ступень выше?

общее определение, подбор автоматического выключателя и электропроводки

Номинальный ток автоматического выключателяЕсли необходимо выбрать для электрощита автоматический выключатель, предварительно надо изучить его характеристики. Важно знать, какая на него ляжет нагрузка. Самая основная характеристика, на которую ориентируются при покупке этого устройства, — это номинальный ток. Именно она указана на корпусе автоматического выключателя большими цифрами и буквами.

Принцип определения номинального показателя

Толковый словарь русского языка академика Οжегова объясняет значение слова «номинальный», как обозначенный, называющийся, но не исполняющий своих обязанностей, назначения, то есть фиктивный.

Принцип οпределения номинального показателя

Это определение довольно точно поясняет электротехнические термины номинального напряжения, тока и мощности. Οни вроде бы есть, назначены и определены, но на самом деле служат только как ориентиры для электриков. Действительные численные выражения этих параметров в реальности отличаются от назначенных величин.

Κ примеру, всем нам хорошо знакома переменная однофазная сеть с напряжением 220 вольт, которое считается номинальным. На самом деле его величина по ГΟСТ может достигать только до верхнего предела 252 вольта. Так действует государственный стандарт.

Такая же картина просматривается и с номинальным током.

За основу выбора его величины взят максимально возможный тепловой нагрев электрических проводников (включая их изоляцию), которые должны неограниченно долгое время надежно работать под нагрузкой. При номинальном токе поддерживается тепловой баланс между:

  • нагревом проводников от температурного воздействия электрических зарядов, описанным действием закона Джоуля—Ленца;
  • охлаждением за счет отвода части тепла в окружающую среду.

При этом тепло Q1 не должно оказывать влияние на механические и прочностные характеристики металла, а Q2 — на изменение химических и диэлектрических свойств слоя изоляции.

Пοдбοр защитнοгο устрοйстваДаже при небольшом превышении номинального значения тока через какой-то промежуток времени потребуется снимать напряжение с электрооборудования для охлаждения металла токовода и изоляции. В противном случае их электротехнические свойства нарушатся и возникнет пробой диэлектрического слоя или деформация металла.

Любое электрическое оборудование (включая источники тока, его потребители, соединительные провода и системы, защитные устройства) рассчитывается, проектируется и изготавливается под работу при определенном номинальном токе.Его величина указывается не только в технической заводской документации, но и на корпусе или шильдиках электрооборудования.

На приведенной фотографии четко видны величины номинального тока 2,5 и 10 ампер, которые выполнены методом штамповки при изготовлении электрической вилки. С целью стандартизации оборудования ГΟСТом 6827−76 введено в действие множество значений номинальных токов, при которых должны работать практически все электроустановки.

Подбор защитного устройства

Поскольку номинальный ток определяет возможность длительной работы электрооборудования без каких-либо повреждений, то все защитные устройства по току настраиваются на срабатывание по его превышению.

На практике довольно часто встречаются ситуации, когда на непродолжительный период в схеме питания возникает перегрузка по различным причинам. При этом температура металла проводника и слоя изоляции не успевают достичь того предела, когда возникает нарушение их электротехнических свойств.

Автоматические выключатели

По этим причинам зона перегруза выделена в отдельную область, которая ограничивается не только величиной, но и продолжительностью действия. При достижении критических температурных значений слоя изоляции и металла проводника напряжение с электроустановки должно сниматься для ее охлаждения. Эти функции выполняют так называемые защиты от перегруза, работающие по термическому принципу:

  • предохранители;
  • тепловые расцепители.

Οни воспринимают тепловую нагрузку и настраиваются на ее отключение с определенной выдержкой времени. Уставка защит, выполняющих «мгновенную» отсечку нагрузки, лежит чуть выше тока перегрузки. Термин «мгновенная» на самом деле определяет действие за минимально возможный промежуток времени. Для современных самых быстрых токовых защит отсечка выполняется за время чуть меньшее 0,02 секунды.

Рабочий ток в обычном режиме питания чаще всего по своей величине меньше номинального.

В приведенном примере разобран случай для схем переменного тока. В цепях постоянного напряжения принципиального отличия соотношений между рабочим, номинальным током и выбором уставок для работы защит нет.

Автоматические выключатели

Главная характеристика автоматического выключателя — номинальный ток. В защитах промышленных устройств и бытовых электросетей наибольшее распространение получили именно они. Такие выключители совмещают в своей конструкции:

  • тепловые расцепители, работающие с выдержкой времени;
  • токовую отсечку, очень быстро отключающую аварийный режим.

Особенности электропроводкиПри этом изготавливаются автоматические выключатели на номинальный ток и напряжение. По их величине выбирают защитные устройства для работы в конкретных условиях определенной схемы.

Для этого стандартами определены 4 типа времятоковых характеристик для разных конструкций автоматов. Οни обозначаются латинскими буквами А, В, С, D и созданы для гарантированного отключения аварий с кратностью тока номинального режима от 1,3 до 14.

Автоматический выключатель по времятоковой характеристике с учетом температуры окружающей его среды подбирается под определенный вид нагрузки, например:

  • полупроводниковые приборы;
  • системы освещения;
  • схемы со смешанными нагрузками и умеренными пусковыми токами;
  • цепи с большой перегрузочной способностью.

Времятоковая характеристика может состоять из трех зон действия, как показано на картинке, или двух (без средней).

Οбозначение номинального тока можно найти на корпусе автомата. На картинке показан выключатель, на котором обозначена величина 100 ампер.

Это означает, что он сработает (отключится) не от номинального тока (100 А), а от его превышения. Допустим, если отсечка автомата настроена на кратность 3,5, то ток величиной 100х3,5=350 ампер и более будет ею остановлен без выдержки времени.

Κогда же тепловой расцепитель настроен на кратность 1,25, то при достижении значения 100х1,25=125 ампер отключение произойдет через какое-то время, например, один час. При этом схема этот период будет работать с перегрузом.

Следует учитывать, что на время отключения автомата влияют и другие факторы, связанные с поддержанием температурного режима защиты:

  • условия окружающей среды;
  • степень заполнения распределительного щитка аппаратурой;
  • возможности нагрева или охлаждения от посторонних источников.

Особенности электропроводки

Расчет номинального токаДля определения основных электротехнических параметров защит и проводов в обязательном порядке учитывается приложенная к ним нагрузка. Для этого проводят ее расчет по номинальной мощности подключенных в работу приборов с учетом коэффициента их занятости.

Например, к розеточной группе, расположенной на кухне, подключены в работу посудомоечная машина, мультиварка, электродуховка и микроволновая печь, которые потребляют суммарную мощность в обычном режиме 5660 ватт (с учетом периодичности включений).

Номинальное напряжение бытовой сети 220 вольт. Следует определить ток нагрузки, который будет проходить через провода и защитные устройства, делением мощности на напряжение. I=5660/220=25,7 А.

Далее надо посмотреть таблицу ряда номинальных токов для электрооборудования. В ней автоматического выключателя на такой ток нет. Но производители выпускают автоматы на 25 ампер. Его величина ближе всего соответствует нашим задачам. Поэтому его и следует взять за основу защитного устройства для электропроводки потребителей розеточной группы.

После этого необходимо определиться с материалом проводов и поперечным сечением. Взять за основу медь, поскольку алюминиевая проводка даже в бытовых целях уже не пользуется популярностью из-за своих эксплуатационных характеристик.

В справочниках электриков приводятся таблицы подбора проводов из разных материалов по токовой нагрузке. Взять этот случай с учетом того, что проводка выполняется отдельным кабелем с полиэтиленовой изоляцией, спрятанным в штробу стен. Температурные пределы принять соответствующими комнатным условиям.

Расчет номинального тока для автоматического выключателяТаблица представит сведения, что минимально допустимое поперечное сечение стандартного медного провода для нашего случая — 4 мм квадратных. Меньше брать нельзя, но лучше его увеличить.

Иногда возникает задача подбора номинала защит под уже работающую проводку. В этом случае вполне оправданно определить электроизмерительным инструментом ток нагрузки сети потребителей и сравнить его с тем, который рассчитан вышеприведенным теоретическим методом.

Таким способом термин «номинальный ток» помогает электрикам ориентироваться в технических характеристиках электрооборудования.

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

Выбор автомата по мощности нагрузки и сечению провода

Содержание статьи

Выбор автомата по мощности нагрузки

Для выбора автомата по мощности нагрузки необходимо рассчитать ток нагрузки, и подобрать номинал автоматического выключателя больше или равному полученному значению. Значение тока, выраженное в амперах в однофазной сети 220 В., обычно превышает значение мощности нагрузки, выраженное в киловаттах в 5 раз, т.е. если мощность электроприемника (стиральной машины, лампочки, холодильника) равна 1,2 кВт., то ток, который будет протекать в проводе или кабеле равен 6,0 А(1,2 кВт*5=6,0 А). В расчете на 380 В., в трехфазных сетях, все аналогично, только величина тока превышает мощность нагрузки в 2 раза.

Можно посчитать точнее и посчитать ток по закону ома I=P/U —  I=1200 Вт/220В =5,45А. Для трех фаз напряжение будет 380В.

Можно посчитать еще точнее и учесть cos φ — I=P/U*cos φ.

 

Коэффициент мощности

это безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей. Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения.
Численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига или cos φ

Косинус фи возьмем из таблицы 6.12 нормативного документа СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

Таблица 1. Значение Cos φ в зависимости от типа электроприемника

Тип электроприемникаcos φ
Холодильное  оборудование
предприятий торговли и
общественного питания,
насосов, вентиляторов и
кондиционеров воздуха
при мощности
электродвигателей, кВт:
до 10,65
от 1 до 40,75
свыше 40,85
Лифты и другое
подъемное оборудование
0,65
Вычислительные машины
(без технологического
кондиционирования воздуха)
0,65
Коэффициенты мощности
для расчета сетей освещения
следует принимать с лампами:
люминесцентными0,92
накаливания1,0
ДРЛ и ДРИ с компенсированными ПРА0,85
то же, с некомпенсированными ПРА0,3-0,5
газосветных рекламных установок0,35-0,4

Примем наш электроприемник мощностью 1,2 кВт. как бытовой однофазный холодильник на 220В, cos φ примем из таблицы 0,75 как двигатель от 1 до 4 кВт.
Рассчитаем ток I=1200 Вт / 220В * 0,75 = 4,09 А.

Теперь самый правильный способ определения тока электроприемника — взять величину тока с шильдика, паспорта или инструкции по эксплуатации. Шильдик с характеристиками есть почти на всех электроприборах.

Автоматы EKF Автоматические выключатели EKF

Общий ток в линии(к примеру розеточной сети) определяется суммированием тока всех электроприемников. По рассчитанному току выбираем ближайший  номинал автоматического автомата в большую сторону. В нашем примере для тока 4,09А это будет автомат на 6А.

 

 

ВАЖНО!

Очень важно отметить, что выбирать автоматический выключатель только по мощности нагрузки является грубым нарушением требований пожарной безопасности и может привести к возгоранию изоляции кабеля или провода и как следствие к возникновению пожара. Необходимо при выборе учитывать еще и сечение провода или кабеля.

По мощности нагрузки более правильно выбирать сечение проводника. Требования по выбору изложены в основном нормативном документе для электриков под названием ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок), а точнее в главе 1.3. В нашем случае, для домашней электросети, достаточно рассчитать ток нагрузки, как указано выше, и в таблице ниже выбрать сечение проводника, при условии что полученное значение ниже длительно допустимого тока соответствующего его сечению.

Выбор автомата по сечению кабеля

Рассмотрим проблему выбора автоматических выключателей для домашней электропроводки более подробно с учетом требований пожарной безопасности.Необходимые требования изложены главе 3.1 «Защита электрических сетей до 1 кВ.», так как напряжение сети в частных домах, квартирах, дачах равно 220 или 380В.

Сечение жил кабеля и провода Расчет сечения жил кабеля и провода

 

Напряжение 220В.

– однофазная сеть используется в основном для розеток и освещения.
380В. – это в основном сети распределительные – линии электропередач проходящие по улицам, от которых ответвлением подключаются дома.

Согласно требованиям вышеуказанной главы, внутренние сети жилых и общественных зданий должны быть защищены от токов КЗ и перегрузки. Для выполнения этих требований и были изобретены аппараты защиты под названием автоматические выключатели(автоматы).

 

Автоматический выключатель «автомат»

это механический коммутационный аппарат, способный включать, проводить токи при нормальном состоянии цепи, а также включать, проводить в течение заданного времени и автоматически отключать токи в указанном аномальном состоянии цепи, таких, как токи короткого замыкания и перегрузки.

 

Короткое замыкание (КЗ)

э- лектрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также, коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

 

Ток перегрузки

– превышающий нормированное значение длительно допустимого тока и вызывающий перегрев проводника.Защита от токов КЗ и перегрева необходима для пожарной безопасности, для предотвращения возгорания проводов и кабелей, и как следствие пожара в доме.

 

Длительно допустимый ток кабеля или провода

– величина тока, постоянно протекающего по проводнику, и не вызывающего чрезмерного нагрева.

Кабели ВВГнг с медными жилами Кабели ВВГнг с медными жилами

Величина длительно допустимого тока для проводников разного сечения и материала представлена ниже.Таблица представляет собой совмещенный и упрощенный вариант применимый для бытовых сетей электроснабжения, таблиц № 1.3.6 и 1.3.7 ПУЭ.

Сечение
токо-
проводящей
жилы, мм
Длительно допустимый
ток, А, для проводов
и кабелей с медными жилами.
Длительно допустимый
ток, А, для проводов
и кабелей с алюминиевыми жилами.
1,519
2,52519
43527
64232
105542
167560
259575
3512090
50145110

Выбор автомата по току короткого замыкания КЗ

Выбор автоматического выключателя для защиты от КЗ (короткого замыкания) осуществляется на основании расчетного значения тока КЗ в конце линии. Расчет относительно сложен, величина зависит от мощности трансформаторной подстанции, сечении проводника и длинны проводника и т.п.

Маркировка автомата с характеристикой С

Из опыта проведения расчетов и проектирования электрических сетей, наиболее влияющим параметром является длинна линии, в нашем случае длинна кабеля от щитка до розетки или люстры.

Т.к. в квартирах и частных домах эта длинна минимальна, то такими расчетами обычно пренебрегают и выбирают автоматические выключатели с характеристикой «C», можно конечно использовать «В», но только для освещения внутри квартиры или дома, т.к. такие маломощные светильники не вызывают высокого значения пускового тока, а уже в сети для кухонной техники имеющей электродвигатели, использование автоматов с характеристикой В не рекомендуется, т.к. возможно срабатывание автомата при включении холодильника или блендера из-за скача пускового тока.

Выбор автомата по длительно допустимому току(ДДТ) проводника

Выбор автоматического выключателя для защиты от перегрузки или от перегрева проводника осуществляется на основании величины ДДТ для защищаемого участка провода или кабеля. Номинал автомата должен быть меньше или равен величине ДДТ проводника, указанного в таблице выше. Этим обеспечивается автоматическое отключение автомата при превышении ДДТ в сети, т.е. часть проводки от автомата до последнего электроприемника защищена от перегрева, и как следствие от возникновения пожара.

Провода ПУГНП и ШВВП Провода ПУГНП и ШВВП

Пример выбора автоматического выключателя

Имеем группу от щитка к которой планируется подключить посудомоечную машину -1,6 кВт, кофеварку – 0,6 кВт и электрочайник – 2,0 кВт.

Считаем общую нагрузку и вычисляем ток.

Нагрузка = 0,6+1,6+2,0=4,2 кВт. Ток = 4,2*5=21А.

Смотрим таблицу выше, под рассчитанный нами ток подходят все сечения проводников кроме 1,5мм2 для меди и 1,5 и 2,5 по алюминию.

Выбираем медный кабель с жилами сечением 2,5мм2, т.к. покупать кабель большего сечения по меди не имеет смысла, а алюминиевые проводники не рекомендуются к применению, а может и уже запрещены.

Смотрим шкалу номиналов выпускаемых автоматов — 0.5; 1.6; 2.5; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 63.

Автоматические выключатели Schneider Electric

Автоматический выключатель для нашей сети подойдет на 25А, так как на 16А не подходит потому что рассчитанный ток (21А.) превышает номинал автомата 16А, что вызовет его срабатывание, при включении всех трех электроприемников сразу. Автомат на 32А не подойдет потому что превышает ДДТ выбранного нами кабеля 25А., что может вызвать, перегрев проводника и как следствие пожар.

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для однофазной сети 220 В.

Номинальный ток автоматического выключателя, А.Мощность, кВт.Ток,1 фаза, 220В.Сечение жил кабеля, мм2.
160-2,80-15,01,5
252,9-4,515,5-24,12,5
324,6-5,824,6-31,04
405,9-7,331,6-39,06
507,4-9,139,6-48,710
639,2-11,449,2-61,016
8011,5-14,661,5-78,125
10014,7-18,078,6-96,335
12518,1-22,596,8-120,350
16022,6-28,5120,9-152,470
20028,6-35,1152,9-187,795
25036,1-45,1193,0-241,2120
31546,1-55,1246,5-294,7185

Сводная таблица для выбора автоматического выключателя для трехфазной сети 380 В.

Номинальный ток
автоматического
выключателя, А.
Мощность, кВт.Ток, 1 фаза 220В.Сечение жил
кабеля, мм2.
160-7,90-151,5
258,3-12,715,8-24,12,5
3213,1-16,324,9-31,04
4016,7-20,331,8-38,66
5020,7-25,539,4-48,510
6325,9-32,349,2-61,416
8032,7-40,362,2-76,625
10040,7-50,377,4-95,635
12550,7-64,796,4-123,050
16065,1-81,1123,8-124,270
20081,5-102,7155,0-195,395
250103,1-127,9196,0-243,2120
315128,3-163,1244,0-310,1185
400163,5-207,1310,9-393,82х95*
500207,5-259,1394,5-492,72х120*
630260,1-327,1494,6-622,02х185*
800328,1-416,1623,9-791,23х150*

* — сдвоенный кабель, два кабеля соединенных паралельно, к примеру 2 кабеля ВВГнг 5х120

Провода ПВ-3

Итоги

При выборе автомата необходимо учитывать не только мощность нагрузки, но и сечение и материал проводника.

Для сетей с небольшими защищаемыми участками от токов КЗ, можно применять автоматические выключатели с характеристикой «С»

Номинал автомата должен быть меньше или равен длительно допустимому току проводника.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:

Подпишитесь на новые

Основные параметры силовых выключателей

Подробности
Категория: Выключатели

Номинальный ток  — наибольший ток (действующее значение), который аппарат способен длительно проводить при заданном номинальном напряжении, номинальной частоте и номинальной температуре воздуха, при этом температура частей аппарата не должна превышать допускаемую, установленную для длительной работы.
Номинальное напряжение  — линейное напряжение трехфазной системы, в которой аппарат предназначен работать. Если выключатель может использоваться для различных классов напряжения, то за номинальное принимается наивысшее номинальное напряжение. Для компенсации падения напряжения на источниках энергии (генераторах, трансформаторах) напряжение поднимается на 5... 15% относительно номинального значения. Каждый класс напряжения имеет свое наибольшее рабочее напряжение:


Uном, кВ

Uн.р., кВ

6

7,2

10

12

15

17,5

20

24

35

40,5

Номинальный ток отключения   — наибольший ток короткого замыкания (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстановления напряжения и заданном цикле операций.
Ток отключения состоит из периодической и апериодической слагающих и меняется по действующему значению. Номинальный ток отключения определяется действующим значением периодической составляющей в момент расхождения контактов (м.р.к.).
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания определяется в момент времени м.р.к. и оценивается параметром Р, равным отношению апериодической составляющей тока к амплитуде периодической в момент расхождения контактов.
Под циклом операций понимают перечень коммутационных операций, который обязан совершить аппарат. Так, для выключателей, допускающих автоматическое повторное включение (АПВ), должны быть обеспечены циклы:
1) О — tm— OB — 180с — ВО и 2) О — 180 с — ВО —180   — ВО.
Номинальная мощность отключения — произведение номинального тока отключения на номинальное напряжение и на последний множитель для трехфазных выключателей — V3.
Стойкость при сквозных токах короткого замыкания характеризуется токами термической стойкости  при заданном времени  и термодинамической стойкости. Для аппаратов, имеющих разъемные контакты, вводится понятие тока сквозной стойкости (термической и динамической). Ток сквозной стойкости — это ток, который может пропускать через себя токоведущий контур аппарата при полностью выключенном положении, когда нажатие контактов номинальное.
Ток электродинамической стойкости определяется амплитудным значением ударного тока.
Номинальный ток включения — ток короткого замыкания, который выключатель с соответствующим ему приводом способен отключить без приваривания контактов и других повреждений при напряжении сети  и при полном цикле операций. Ток включения определяется как его амплитудой, так и начальным действующим значением периодической слагающей.
Собственное время отключения выключателя с приводом — промежуток времени с момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дугогасительных контактов.
Время отключения выключателя с приводом — промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах.
Время включения (до возникновения тока в цепи) выключателя с приводом — промежуток времени от момента подачи команды на включение до момента пробоя промежутка между сближающимися контактами при номинальном напряжении в сети.
Бестоковая пауза выключателя при автоматическом повторном включении — промежуток времени от момента погасания дуги во всех полюсах выключателя до момента возобновления тока в каком-либо полюсе выключателя.

7 рекомендаций по выбору автоматического выключателя с правильными номиналами

Выбор автоматического выключателя с номинальными характеристиками

Общая процедура выбора автоматического выключателя с правильными номиналами следует следующей схеме из семи основных вопросов, на которые вы должны ответить.

7 Tips To Select Correctly Rated Circuit Breaker 7 советов по выбору автоматического выключателя с правильным номиналом (на фото: низковольтный автоматический выключатель в литом корпусе COMPACT NSX 100H; предоставлено: Эдвард Чани)

Давайте рассмотрим основные вопросы:

  1. Какова задача ответвительной цепи или фидера ?
  2. Какой номинальный ток / диапазон настройки?
  3. Отключающая / включающая способность / номинальное рабочее напряжение?
  4. Есть особые требования?
  5. Какой тип координации?
  6. Какой режим монтажа?
  7. Сечение соединительного провода / кабеля?

1.В чем задача ответвления или фидера?

Будет ли он использоваться для защиты соединительных проводов, защиты установки, групповой защиты или защиты двигателя? Выберите соответствующий автоматический выключатель типа , с защитой от тепловой перегрузки или без нее. Решите, какой тип защитной характеристики (защита кабеля или двигателя).

Вернуться к советам по выбору выключателя ↑


2. Какой номинальный ток / диапазон настройки?

Устанавливают ли диапазоны настройки теплового расцепителя и магнитного расцепителя требования конкретного применения (защита трансформатора или генератора)?

Диапазоны настройки автоматических выключателей различных типоразмеров перекрываются.Одни и те же настройки тока могут быть частично покрыты автоматическими выключателями более чем одного размера (например, уставка 80 А может быть покрыта двумя или более размерами выключателя, 100 А или 125 А).

Следующие характеристики зависят от размера автоматических выключателей:

  • Принадлежности (например, типы и количество вспомогательных контактов),
  • Режим работы (тумблерная или поворотная ручка),
  • Способ монтажа (на защелках или винтах) или
  • Электрические характеристики (отключающая способность, селективность и т. д.)).

Вернуться к советам по выбору выключателя ↑


3. Отключающая / включающая способность / номинальное рабочее напряжение?

  • Где место установки выключателя?
  • Какова ожидаемая величина предполагаемого тока короткого замыкания в этом месте?
  • Приемлема ли более низкая включающая / отключающая способность (значительное снижение тока короткого замыкания из-за длинных соединительных проводов или из-за других устройств защиты от короткого замыкания, подключенных выше по потоку)?
  • Снижается ли отключающая способность из-за более высокого номинального рабочего напряжения (например, > 400 В )?
  • Указывает ли он на выбор на основе Icu (номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании, пониженная функциональная способность после прерывания короткого замыкания) или на основе Ics (номинальное рабочее отключение при коротком замыкании) мощность, полная функциональность после прерывания короткого замыкания)?
  • Можно ли использовать более компактные и менее дорогие автоматические выключатели с помощью эффективной групповой защиты?
Не знаете, каковы отключающая и включающая способности? Узнать здесь

Вернуться к советам по выбору CB ↑


4.Есть особые требования?

Необходимо учитывать понижающие коэффициенты для номинального тока из-за: температуры окружающего воздуха (> 40… 60 ° ), высоты места установки (> 2000 м над уровнем моря ), более высокой частоты питания (> 400 Гц )?

Вернуться к советам по выбору CB ↑


5. Какой тип координации?

Выбор выходного контактора в соответствии с типом типа координации «1» или типа «2» ?

Вернуться к советам по выбору CB ↑


6.Какой режим монтажа?

Решающий фактор для опорных / переходных пластин модульной монтажной системы (пригодность для выбранного типа автоматического выключателя).

Compact NSX circuit breakers installed on mounting plate Автоматические выключатели Compact NSX, установленные на монтажной пластине (фото предоставлено Эдвардом Чани)

Вернуться к советам по выбору CB ↑


7. Сечение соединительного провода / кабеля?

Поперечное сечение подводящих проводов к двигателям выбирается в зависимости от текущей уставки теплового расцепителя перегрузки автоматического выключателя.В конечном итоге следует учитывать максимально допустимую длину соединения (опасность поражения электрическим током из-за потенциала прикосновения в случае короткого замыкания).

Вернуться к советам по выбору CB ↑


Паспортная табличка автоматического выключателя //

Стандартизованные характеристики, указанные на паспортной табличке автоматического выключателя Compact NSX:

Compact NSX rating plate Паспортная табличка Compact NSX
  1. Тип устройства - типоразмер корпуса и класс отключающей способности
  2. Ui - номинальное напряжение изоляции.
  3. Uimp - номинальное выдерживаемое импульсное напряжение.
  4. Ics - рабочая отключающая способность.
  5. Icu - предельная отключающая способность для различных значений номинального рабочего напряжения Ue
  6. Ue - рабочее напряжение.
  7. Цветная этикетка - с указанием класса отключающей способности.
  8. Обозначение выключателя-разъединителя.
  9. Справочный стандарт.
  10. Основные стандарты, которым соответствует устройство.
Примечание //

Если автоматический выключатель оборудован удлиненной поворотной ручкой , дверцу необходимо открыть, чтобы получить доступ к паспортной табличке.

Вернуться к советам по выбору выключателей ↑

Ссылка // Основы автоматических выключателей для инженеров-электриков (дополнительная информация для практического использования) - Rockwell

.

Основные характеристики выключателя

Основные характеристики автоматического выключателя:

  • Его номинальное напряжение Ue
  • Его номинальный ток In
  • Диапазон регулировки уровня тока срабатывания для защиты от перегрузки (Ir [1] или Irth [1] ) и для защиты от короткого замыкания (Im) [1]
  • Его номинальный ток отключения при коротком замыкании (Icu для промышленных выключателей; Icn для выключателей бытового типа).

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Это напряжение, при котором автоматический выключатель рассчитан на работу в нормальных (невозмущенных) условиях.

Автоматическому выключателю также присваиваются другие значения напряжения, соответствующие возмущенным условиям, как указано в разделе «Другие характеристики автоматического выключателя».

Номинальный ток (In)

Это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оборудованный указанным реле максимального тока, может выдерживать неопределенное время при температуре окружающей среды, указанной производителем, без превышения установленных температурных пределов токоведущих частей.

Пример

Автоматический выключатель, рассчитанный на In = 125 A для температуры окружающей среды 40 ° C, будет оснащен соответствующим образом откалиброванным реле максимального тока (настроено на 125 A). Однако тот же автоматический выключатель можно использовать при более высоких значениях температуры окружающей среды, если он соответствующим образом «понижен». Таким образом, автоматический выключатель при температуре окружающей среды 50 ° C может выдерживать только 117 A в течение неограниченного времени или, опять же, только 109 A при 60 ° C, при соблюдении указанного температурного предела.

Таким образом, снижение номинальных параметров автоматического выключателя достигается за счет уменьшения уставки тока отключения его реле перегрузки и соответствующей маркировки выключателя.Использование отключающего устройства электронного типа, разработанного, чтобы выдерживать высокие температуры, позволяет автоматическим выключателям (со сниженными номинальными характеристиками) работать при температуре окружающей среды 60 ° C (или даже 70 ° C).

Примечание. In для автоматических выключателей (в IEC 60947-2) обычно равно Iu для распределительного устройства, Iu - это номинальный непрерывный ток.

Типоразмер рамы

Автоматическому выключателю, который может быть оснащен расцепителями максимального тока с различными диапазонами настройки уровня тока, назначается номинал, который соответствует максимальному устройству отключения с настройкой уровня тока, которое может быть установлено.

Пример

Автоматический выключатель Compact NSX630N может быть оснащен 11 электронными расцепителями от 150 до 630 А. Номинал автоматического выключателя 630 А.

Уставка тока срабатывания реле перегрузки (Irth или Ir)

Помимо небольших автоматических выключателей, которые очень легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащены съемными, т. Е. Заменяемыми, реле максимального тока. Более того, чтобы адаптировать автоматический выключатель к требованиям цепи, которую он контролирует, и избежать необходимости прокладки кабелей слишком большого размера, реле отключения обычно регулируются.Уставка тока срабатывания Ir или Irth (обычно используются оба обозначения) - это ток, выше которого сработает автоматический выключатель. Он также представляет собой максимальный ток, который автоматический выключатель может выдерживать без отключения. Это значение должно быть больше максимального тока нагрузки IB, но меньше максимально допустимого тока в цепи Iz (см. Главу «Размеры и защита проводов»).

Реле теплового срабатывания обычно регулируются в пределах от 0,7 до 1,0 от In, но когда для этого используются электронные устройства, диапазон регулировки больше; обычно 0.4 к 1 разу В.

Пример

(см. рис. h37)

Автоматический выключатель NSX630N, оборудованный реле максимального тока Micrologic 6.3E на 400 А, установленным на 0,9, будет иметь уставку тока отключения:

Ir = 400 x 0,9 = 360 А

Примечание: Для автоматических выключателей, оборудованных нерегулируемыми реле максимального тока, Ir = In. Пример: для автоматического выключателя iC60N на 20 А,

Ir = In = 20 А.

Рис. H37 - Пример автоматического выключателя Compact NSX630N с номиналом 400 А от Micrologic, настроенным на 0.9, чтобы получить Ir = 360 A

Уставка тока срабатывания реле короткого замыкания (Im)

Реле отключения при коротком замыкании (мгновенного действия или с небольшой задержкой по времени) предназначены для быстрого отключения выключателя при возникновении высоких значений тока повреждения. Их порог срабатывания Im равен:

  • Либо фиксируется стандартами для отечественных выключателей, например IEC 60898 или
  • Указано производителем для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с соответствующими стандартами, в частности, IEC 60947-2.

Для последних автоматических выключателей существует большое количество отключающих устройств, которые позволяют пользователю адаптировать защитные характеристики автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. Рис. h38, Рис. h39 и Рис. h40).

Рис. H38 - Диапазоны тока отключения устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для выключателей низкого напряжения

Тип реле защиты Защита от перегрузки
Защита от короткого замыкания
Бытовые выключатели IEC 60898 Термомагнитный Ir = In Низкое значение
тип B
3 In ≤ Im ≤ 5 In
Стандартная настройка
тип C
5 In ≤ Im ≤ 10 In
Цепь высокой уставки
тип D
10 In ≤ Im ≤ 20 In [a]
Модульные промышленные автоматические выключатели [b] Термомагнитный Ir = In
фиксированный
Низкая настройка
тип B или Z
3.2 In ≤ фиксированный ≤ 4,8 дюйма
Стандартная настройка
тип C
7 In ≤ фиксированная ≤ 10 In
Высокая уставка
тип D или K
10 In ≤ фиксированная ≤ 14 In
Автоматические выключатели промышленные [b]

IEC 60947-2

Термомагнитный Ir = фиксированный Фиксированное: Im = от 7 до 10 дюймов
Регулируемый:
0,7 In ≤ Ir ≤ In
Регулируемый:
  • Низкое значение: от 2 до 5 дюймов
  • Стандартная настройка: от 5 до 10 дюймов
Электронный Долгая задержка
0. 1 2 Для промышленного использования стандарты IEC не определяют значения. Вышеуказанные значения даны только как общеупотребительные.

Рис. H39 - Кривая отключения термомагнитного выключателя

Ir : Уставка тока срабатывания реле перегрузки (тепловая или с большой задержкой)
Im : Уставка тока срабатывания реле короткого замыкания (магнитная или короткая задержка)
Ii : Мгновенное срабатывание реле короткого замыкания -текущая настройка.
Icu : Отключающая способность

Рис. H40 - Кривая отключения автоматического выключателя с усовершенствованным электронным расцепителем

Автоматический выключатель с изоляцией

Автоматический выключатель пригоден для разъединения цепи, если он соответствует всем условиям, предписанным для разъединителя (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте. В таком случае он называется выключателем-разъединителем и маркируется на его лицевой стороне символом

Circuit-breaker-symbol.svg

К этой категории относятся все распределительные устройства Acti 9, Compact NSX и Masterpact LV линейки Schneider Electric.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Отключающая способность низковольтного выключателя по току короткого замыкания связана (приблизительно) с cos φ петли тока короткого замыкания. Стандартные значения для этого отношения установлены в некоторых стандартах.

Номинальный ток отключения при коротком замыкании выключателя - это наибольшее (ожидаемое) значение тока, которое выключатель способен отключать без повреждения. Значение тока, указанное в стандартах, представляет собой действующее значение переменного тока в токе короткого замыкания, т.е.е. переходная составляющая постоянного тока (которая всегда присутствует в наихудшем случае короткого замыкания) предполагается равной нулю для расчета стандартизированного значения. Это номинальное значение (Icu) для промышленных выключателей и (Icn) для выключателей бытового типа обычно выражается в кА, действующее значение.

Icu (номинальная предельная отключающая способность sc) и Ics (номинальная рабочая отключающая способность sc) определены в IEC 60947-2 вместе с таблицей, связывающей Ics с Icu для различных категорий использования A (мгновенное отключение) и B (с выдержкой времени). отключение), как описано в разделе Другие характеристики автоматического выключателя.

Испытания для подтверждения номинального напряжения Отключающая способность автоматических выключателей регулируется стандартами и включает:

  • Рабочие последовательности, состоящие из последовательности операций, т.е. замыкание и размыкание при коротком замыкании
  • Сдвиг фаз тока и напряжения. Когда ток находится в фазе с напряжением питания (cosφ для цепи = 1), прерывание тока легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Прерывание тока при малых значениях запаздывания cosφ значительно труднее; схема с нулевым коэффициентом мощности (теоретически) является наиболее обременительным случаем.

На практике все токи короткого замыкания в энергосистеме имеют (более или менее) отстающие коэффициенты мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются репрезентативными для большинства энергосистем. Как правило, чем выше уровень тока повреждения (при заданном напряжении), тем ниже коэффициент мощности петли тока повреждения, например, вблизи генераторов или больших трансформаторов.

На рисунке h41 ниже, взятом из IEC 60947-2, приведены стандартизованные значения cos φ для промышленных автоматических выключателей в соответствии с их номинальным значением Icu.

  • После последовательности открытия - выдержки времени - замыкания / размыкания для проверки емкости Icu выключателя проводятся дальнейшие испытания, чтобы убедиться, что:
    • Устойчивость к диэлектрику
    • Отключение (изоляция) исполнения и
    • Тест не повлиял на правильную работу защиты от перегрузки.

Рис. H41 - Icu, связанное с коэффициентом мощности (cosφ) цепи тока короткого замыкания (IEC 60947-2)

Icu cosφ
6 кА 0. 1 2 3 Значения уставки уровня тока, которые относятся к токоведущим тепловым и «мгновенным» магнитным расцепителям для защиты от перегрузки и короткого замыкания. .

Основные характеристики автоматического выключателя

Fundamental characteristics of circuit breakers Основные характеристики автоматического выключателя - Schneider Electric (Compact NSX - Автоматические выключатели нового поколения)

Характеристики автоматического выключателя //

Основные характеристики автоматического выключателя:

  • Его номинальные характеристики напряжение Ue
  • Его номинальный ток In
  • Диапазон регулировки уровня тока отключения для защиты от перегрузки ( Ir или Irth ) и для защиты от короткого замыкания ( Im )
    ПРИМЕЧАНИЕ: Установка уровня тока значения, которые относятся к токоведущим тепловым и «мгновенным» магнитным расцепителям для защиты от перегрузки и короткого замыкания.
  • Его номинальный ток отключения при коротком замыкании ( Icu для промышленных выключателей; Icn для выключателей бытового типа).

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

Это напряжение, при котором автоматический выключатель был разработан для работы в нормальных (невозмущенных) условиях. Автоматическому выключателю также присваиваются другие значения напряжения, соответствующие возмущенным условиям.


Номинальный ток (In)

Это максимальное значение тока, которое автоматический выключатель, оборудованный указанным реле максимального тока, может выдерживать неопределенное время при температуре окружающей среды, указанной производителем, без превышения указанных температурных пределов токоведущие части.


Пример

Автоматический выключатель с номиналом In = 125 A для температуры окружающей среды 40 ° C будет оснащен соответствующим образом откалиброванным реле отключения при перегрузке по току (настроено на 125 A). Однако тот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких значениях температуры окружающей среды, если он соответствующим образом «понижен».

Таким образом, автоматический выключатель при температуре окружающей среды 50 ° C может выдерживать только 117 A неограниченно или, опять же, только 109 A при 60 ° C, при соблюдении указанного температурного предела.

Таким образом, снижение номинальных характеристик автоматического выключателя достигается за счет уменьшения уставки тока срабатывания его реле перегрузки и соответствующей маркировки выключателя. Использование отключающего устройства электронного типа, разработанного, чтобы выдерживать высокие температуры, позволяет автоматическим выключателям (со сниженными номинальными характеристиками) работать при температуре окружающей среды 60 ° C (или даже 70 ° C).

ПРИМЕЧАНИЕ: In для автоматических выключателей (в IEC 60947-2) обычно равно Iu для распределительного устройства, Iu - это номинальный непрерывный ток.

Типоразмер

Автоматическому выключателю, который может быть оснащен расцепителями максимального тока с различными диапазонами настройки уровня тока, назначается номинал, который соответствует максимальному устройству отключения с настройкой уровня тока, которое может быть установлено.

Пример

A Compact NSX630N Автоматический выключатель может быть оснащен 11 электронными расцепителями от 150 A до 630 A. Размер автоматического выключателя составляет 630 A. Уставка тока срабатывания реле перегрузки ( Irth или Ir )

Помимо небольших автоматических выключателей, которые очень легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащены съемными, т. Е. Заменяемыми реле максимального тока. Кроме того, чтобы адаптировать автоматический выключатель к требованиям цепи, которую он контролирует, и избежать необходимости прокладки кабелей слишком большого размера, реле отключения обычно регулируются.Уставка тока срабатывания Ir или Irth (используются оба обозначения) - это ток, при превышении которого автоматический выключатель сработает. Он также представляет собой максимальный ток, который может выдерживать автоматический выключатель без отключения.

Это значение должно быть больше максимального тока нагрузки IB, но меньше максимального тока, разрешенного в цепи Iz .

Реле теплового срабатывания обычно регулируются в пределах от 0,7 до 1,0 от In, но когда для этого режима используются электронные устройства, диапазон регулировки больше; обычно 0.4 к 1 разу В.


Пример (см. Рисунок 1)

Example of a NSX630N circuit-breaker Рисунок 1 - Пример автоматического выключателя NSX630N, оборудованного расцепителем Micrologic 6.3E, настроенного на 0,9, чтобы получить Ir = 360 A

A NSX630N автоматический выключатель с 400 Реле максимального тока Micrologic 6.3E , установленное на 0,9, будет иметь уставку тока отключения:

Ir = 400 x 0,9 = 360 A

ПРИМЕЧАНИЕ: Для автоматических выключателей, оснащенных нерегулируемыми реле максимального тока, Ir = В .Пример: для автоматического выключателя C60N на 20 А, Ir = In = 20A .

Настройка тока срабатывания реле короткого замыкания ( Im )

Реле отключения короткого замыкания (мгновенного действия или с небольшой задержкой по времени) предназначены для быстрого отключения выключателя при возникновении высоких значений тока повреждения. Их порог срабатывания Im составляет:

  • Либо фиксируется стандартами для отечественных автоматических выключателей, например IEC 60898 или
  • Указывается производителем для автоматических выключателей промышленного типа в соответствии с соответствующими стандартами, в частности, IEC 60947-2.

Для последних автоматических выключателей существует большое количество отключающих устройств, которые позволяют пользователю адаптировать защитные характеристики автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки ( см. Рисунки 2, 3 и 4 ).

Tripping-current ranges of overload and short-circuit protective devices for LV circuit-breakers Рисунок 2 - Диапазоны тока срабатывания устройств защиты от перегрузки и короткого замыкания для автоматических выключателей низкого напряжения

(1) 50 In в IEC 60898, что считается нереально высоким большинством европейских производителей (Schneider Electric = 10 ... 14 дюймов).
(2) Для промышленного использования стандарты IEC не определяют значения. Вышеуказанные значения даны только как общеупотребительные.

Performance curve of a circuit-breaker (thermal-magnetic, electronic) Рисунок 3 (слева) - График работы схемы термомагнитной защиты автоматического выключателя; Рисунок 4 (справа) - Характеристика схемы электронной защиты автоматического выключателя

• Ir: Уставка тока срабатывания реле перегрузки (тепловой или с большой задержкой)
Im: Короткое замыкание (магнитное или короткое замыкание) ) уставка тока срабатывания реле
Ii: Уставка тока срабатывания мгновенного реле короткого замыкания.
Icu: Отключающая способность

Изолирующая способность

Автоматический выключатель подходит для отключения цепи, если он выполняет все условия, предписанные для разъединителя (при его номинальном напряжении) в соответствующем стандарте. В таком случае он называется выключателем-разъединителем и обозначается на его лицевой стороне символом

Все распределительные устройства Acti 9, Compact NSX и Masterpact LV линейки Schneider Electric относятся к этой категории.

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu или Icn)

Номинальная отключающая способность при коротком замыкании выключателя - это наивысшее (ожидаемое) значение тока, которое выключатель способен отключать без повреждения.Значение тока, указанное в стандартах, является среднеквадратичным значением переменной составляющей тока короткого замыкания, т.е. переходная составляющая постоянного тока (которая всегда присутствует в наихудшем случае короткого замыкания) принимается равной нулю для расчет стандартизованного значения.

Это номинальное значение ( Icu, ) для промышленных выключателей и ( Icn ) для выключателей бытового типа обычно выражается в кА, действующее значение. Icu (номинальная предельная отключающая способность s.c.) и Ics (номинальная рабочаяc. отключающая способность) определены в IEC 60947-2 вместе с таблицей, связывающей Ics с Icu для различных категорий использования A ( мгновенное отключение ) и B (отключение с выдержкой времени).

Испытания для подтверждения номинальных характеристик н.у. Отключающая способность автоматических выключателей регулируется стандартами и включает:
  • Последовательности операций, включающие последовательность операций, т.е. замыкание и размыкание при коротком замыкании
  • Сдвиг фаз тока и напряжения.Когда ток находится в фазе с напряжением питания ( cos ϕ для цепи = 1 ), прерывание тока легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Прерывание тока при малых значениях запаздывания cos ϕ значительно труднее; схема с нулевым коэффициентом мощности (теоретически) является наиболее обременительным случаем.

На практике все токи короткого замыкания в энергосистеме имеют (более или менее) отстающие коэффициенты мощности, и стандарты основаны на значениях, которые обычно считаются типичными для большинства энергосистем.Как правило, чем выше уровень тока повреждения (при заданном напряжении), тем ниже коэффициент мощности петли тока повреждения, например, вблизи генераторов или больших трансформаторов.

Рисунок 5 ниже извлечен из IEC 60947-2 связывает стандартизованные значения cos ϕ с промышленными автоматическими выключателями в соответствии с их номинальным значением Icu .

После последовательности размыкания - выдержки времени - замыкания / размыкания для проверки емкости Icu выключателя проводятся дополнительные испытания, чтобы убедиться, что:

  • Устойчивость к диэлектрику
  • Показатели отключения (изоляции) и
  • Правильные Испытание не повлияло на работу защиты от перегрузки.
Icu related to power factor (cos ϕ) of fault-current circuit (IEC 60947-2) Рисунок 5 - Icu, зависящее от коэффициента мощности (cos ϕ) цепи тока короткого замыкания (IEC 60947-2)

Существуют и другие характеристики автоматического выключателя, не упомянутые в этой статье: номинальное напряжение изоляции, номинальный импульс - выдерживаемое напряжение, номинальный кратковременный выдерживаемый ток, номинальная включающая способность, номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании и ограничение тока короткого замыкания

Источник: Schneider Electric - Руководство по установке электрооборудования 2010

.

Почему мощность автоматического выключателя была указана в МВА, а теперь в кА?

Номинальные характеристики автоматического выключателя - отключающая способность, включающая способность, номинальное напряжение и ток, рабочий цикл и кратковременная работа выключателя

Пожалуйста, не убивайте меня, чтобы упомянуть неожиданный рейтинг MVA автоматического выключателя, который есть у всех нас слышал про автоматические выключатели на 500 или 1000 МВА. Эти рейтинги не будут отображаться на последних моделях, так как это была старая логика, и сейчас все изменилось. Чтобы прояснить основную концепцию и узнать, что именно произошло с правилами, давайте рассмотрим следующее объяснение.Фактически это отключающая способность (а не ток отключения) выключателя, которая теперь выражается в кА, а не в МВА (как было раньше).

Прежде чем перейти к деталям, давайте узнаем, что именно делает автоматический выключатель и каковы различные типы номиналов автоматических выключателей.

Автоматический выключатель - это устройство управления и защиты, используемое для механизма переключения и защиты системы, которая:

  • Включает и размыкает цепь вручную или автоматически в нормальных и аварийных условиях.
  • Разомкните цепь автоматически и закройте путь к короткому замыканию и токам, протекающим через него.
  • Перенести ток короткого замыкания в течение очень короткого времени, пока другой последовательно подключенный автоматический выключатель устраняет замыкание, происходящее в подключенной цепи.

Circuit Breaker Rating - Breaking Capacity, Making Capacity, Voltage & Current Rating, Duty Cycle & Short Time Operation Rating Circuit Breaker Rating - Breaking Capacity, Making Capacity, Voltage & Current Rating, Duty Cycle & Short Time Operation Rating

Исходя из трех функций автоматического выключателя, упомянутых выше, существует шесть следующих номиналов автоматического выключателя:

  • Отключающая способность
  • Включающая способность
  • Рабочий цикл цепи Выключатель (номинальная последовательность срабатывания)
  • Номинальное напряжение
  • Кратковременная рабочая мощность
  • Нормальный ток

Отключающая способность (ранее МВА, теперь кА)

Отключающая способность максимальная ток повреждения или короткого замыкания (RMS), который автоматический выключатель может выдержать или прервать, размыкая свои замкнутые контакты при номинальном восстанавливающемся напряжении, без повреждения автоматического выключателя и подключенных устройств.

Отключающая способность автоматического выключателя выражается в среднеквадратическом значении из-за симметричных и асимметричных факторов из-за наличия пульсаций и составляющих постоянного тока во время короткого замыкания в течение очень короткого времени.

Отключающая способность выключателя ранее была рассчитана в МВА с учетом номинального тока отключения и номинального рабочего напряжения выключателя. Ее можно рассчитать следующим образом:

Отключающая способность = √3 x В x I x 10 -6 … МВА

или

Отключающая или отключающая способность = √3 x номинальное напряжение сети x номинальный ток сети x 10 -6 … MVA

Пример:

Что такое ток отключения или отключения выключателя с номинальной отключающей способностью 100 МВА и номинальным рабочим напряжением 11 кВ.

Решение:

Ток отключения = 100 x 10 -6 / (√3 x 11 кВ) = 52,48 кА

Почему отключающая способность выражается в кВт, а не в МВА?

Очевидно нелогично выражать номинальную мощность автоматического выключателя в МВА, потому что во время короткого замыкания возникает очень низкое напряжение и самый высокий ток. Когда выключатель размыкает контакты для устранения токов повреждения, на контактах выключателя появляется номинальное напряжение.Короче говоря, одинаковые номинальные величины не появляются постоянно во время токов короткого замыкания. Вот почему номинальная отключающая способность автоматического выключателя не может быть выражена в МВА.

По этим причинам производители следуют последним и пересмотренным международным стандартам, чтобы выразить номинальную отключающую способность автоматического выключателя в симметричном токе отключения в кА при номинальном напряжении вместо МВА. За номинальной отключающей способностью выключателя в амперах или кА следуют ток отключения и переходное восстанавливающееся напряжение (TRV), поскольку оно может быть как симметричным, так и асимметричным во время короткого замыкания.

Включающая способность

Включающая способность автоматического выключателя - это пиковое значение тока, включая кратковременные коэффициенты пульсаций и составляющие постоянного тока во время первого цикла волны тока повреждения после замыкания контактов автоматического выключателя.

Имейте в виду, что номинальная включающая способность выключателя в кА выражается в пиковом значении, а не в среднеквадратичном значении (отключающая способность рассчитывается в действующем значении). Это связано с возможностью успешного замыкания контактов выключателя во время токов короткого замыкания при одновременном управлении электромагнитными силами, а также возникновении и гашении дуги без повреждения выключателя и цепи.

Эти вредные силы прямо пропорциональны квадрату максимального мгновенного значения тока при замыкании. Вот почему включающая способность указывается в пиковом значении по сравнению с отключающей способностью, которая выражается в среднеквадратичном значении.

Значение токов короткого замыкания является максимальным на первой фазе или волнах в случае максимальной асимметрии в фазе, подключенной к выключателю. Проще говоря, включающий ток равен максимальному значению асимметричного тока, то есть включающая способность выключателя всегда больше, чем отключающая способность выключателя .

Номинальный ток включения при коротком замыкании принимается равным 2,5 x среднеквадратичное значение составляющих переменного тока номинального тока отключения, поскольку теоретически ток короткого замыкания может возрасти в два раза по сравнению с уровнем симметричного замыкания на начальной стадии.

Включающую способность выключателя можно рассчитать следующим образом.

Для преобразования симметричного тока отключения из действующего значения в пиковое значение:

Включающая способность выключателя = симметричный ток отключения x √2

Умножьте приведенное выше выражение на 1.8, чтобы включить эффект удвоения максимальной асимметрии. то есть влияние тока короткого замыкания с учетом небольшого падения тока в течение первой четверти цикла.

Включающая способность выключателя = √2 x 1,8 x Симметричный ток отключения = 2,55 x Симметричный ток отключения

Включающая способность выключателя = 2,55 x Симметричный ток отключения

Рабочий цикл автоматического выключателя или номинальная рабочая последовательность

Это показывает механические требования к механизму переключения выключателя.

Рабочий цикл или номинальная рабочая последовательность выключателя можно выразить следующим образом:

O - t - CO - t '- CO

Где:

  • O = Отключение выключателя
  • t = 0,3 секунды для первого автоматического повторного включения, если не указано
  • t '= Время между двумя операциями (восстановить исходное состояние и предотвратить несоответствующий нагрев контактов выключателя
  • CO = Операция замыкания сразу после операции размыкания без задержки по времени

:

Номинальное напряжение

Значение безопасного максимального предела напряжения, при котором выключатель может работать без каких-либо повреждений, известно как номинальное напряжение выключателя.

Значение номинального напряжения выключателя зависит от толщины изоляции и изоляционного материала, используемого в конструкции выключателя. Номинальное напряжение выключателя связано с максимальным напряжением системы из-за повышения напряжения из-за отсутствия нагрузки или внезапного изменения нагрузки до более низкого значения. Таким образом, он может справиться с повышением напряжения в системе до максимальной номинальной мощности. Например, автоматический выключатель должен выдерживать 10% номинального напряжения системы в случае системы 40 кВ, где предел на 5% выше напряжения системы 400 кВ.Сюда. автоматический выключатель, который будет использоваться на линии 6,6 кВ, должен иметь номинальное значение около 7,2 кВ и т. д. из-за соответствующего максимального напряжения системы

С другой стороны, автоматический выключатель номинального напряжения 400 В переменного тока не должен работать при более высоком напряжении, т.е. 1000 В или более того, выключатель с номинальным напряжением 1000 В переменного тока можно использовать при напряжении системы 400 В. Если использовать выключатель на номинальном уровне напряжения, он сможет погасить дугу, возникающую в контактах выключателя. Если мы используем прерыватель на более высоких уровнях напряжения вместо номинального напряжения, переходное восстанавливающееся напряжение (TVR) по сравнению с диэлектрической прочностью среды гашения дуги.В этом случае дуга может все еще существовать, поскольку среда гашения дуги не может ее успешно различить, что приводит к повреждению выключателя или изоляции выключателя.

Обычно номинальное напряжение автоматического выключателя выше, чем номинальное напряжение шины и нагрузки в энергосистеме. Обычно существует два типа автоматических выключателей, связанных с уровнями напряжения, то есть выключатели низкого напряжения и выключатели высокого напряжения, имеющие следующие особенности.

  • Выключатели низкого напряжения могут использоваться для 1 кВ переменного тока и 1.2кВ постоянного тока, при этом уровень высокого напряжения больше, чем у выключателей низкого напряжения.
  • Высоковольтные автоматические выключатели используются как для внутреннего, так и для внешнего управления в высоковольтных системах, в то время как низковольтные автоматические выключатели используются внутри помещений.
  • Низковольтные выключатели более сложны и срабатывают чаще, чем высоковольтные выключатели из-за меньших межфазных зазоров и межфазных зазоров. Методы испытаний различаются для обоих типов выключателей уровня напряжения.

Связанное сообщение: Умный автоматический выключатель WiFi - Строительство, установка и работа

Ожидая вышеуказанного номинального напряжения, два дополнительных номинала напряжения могут быть приняты во внимание при рассмотрении уровня напряжения для автоматических выключателей для различных операций.

  1. Номинальное импульсное напряжение
  2. Номинальное выдерживаемое напряжение промышленной частоты

Номинальное импульсное напряжение автоматического выключателя показывает способность справляться с переходным импульсом молнии или импульсами переключения. Продолжительность импульсного или переходного напряжения автоматического выключателя выражается в микросекундах. По этой причине его контакты относительно изоляции рассчитаны на то, чтобы выдерживать переходное пиковое напряжение в течение очень короткого времени или периода.

Выдерживаемое напряжение промышленной частоты Номинальное значение автоматического выключателя показывает способность справляться с внезапным повышением напряжения, которое намного превышает более высокое напряжение в системе. Это происходит из-за резких изменений нагрузки или одновременного отключения большой части нагрузки.

Это напряжение, обусловленное промышленной частотой, составляет очень короткое время, обычно 60 секунд, но автоматический выключатель должен выдерживать перенапряжение промышленной частоты.

В следующей таблице показаны различные номинальные уровни напряжения автоматического выключателя i.е. Номинальное напряжение системы, максимальное напряжение системы, выдерживаемое напряжение промышленной частоты и уровни импульсного напряжения.

Связанное сообщение:

Impulse Voltage Rating and Power Frequency Withstand Voltage Rating of a circuit breaker chart Impulse Voltage Rating and Power Frequency Withstand Voltage Rating of a circuit breaker chart

Кратковременная производительность

Кратковременная способность автоматического выключателя - это указанный короткий период, в течение которого автоматический выключатель проводит ток повреждения, оставаясь замкнутым.

Для уменьшения нежелательного срабатывания автоматического выключателя, такого как ток короткого замыкания, в течение очень короткого времени или внезапного изменения или уменьшения нагрузки, автоматический выключатель не должен отключать и отключать цепь, если сбой исчезает автоматически, и обрабатывать электромагнитную силу и температуру подъем.Если оно превышает указанное время в секундах или миллисекундах, прерыватель размыкает контакты, чтобы обеспечить максимально возможную защиту подключенной части нагрузки и оборудования.

Используются различные классы, такие как B, C, D и класс 1, класс 2 и класс 3 с соответствующими кривыми. Лучше всего подходит класс 3, который позволяет тестировать максимум 1,5 л джоуля в секунду в соответствии с IS 60898. Например, масляный контур прерыватель имеет выдержку времени 3 секунды, и она не должна превышать точных 3 секунд при пропускании тока короткого замыкания. Номинальная кратковременная токовая нагрузка должна быть равна номинальной отключающей способности выключателя . Таким образом, следует обращать внимание на чувствительное устройство, учитывая номинальную временную нагрузку выключателей.

Связанные сообщения:

Нормальный номинальный ток

Нормальный номинальный ток автоматического выключателя - это среднеквадратичное значение тока, который он способен постоянно выдерживать при номинальном напряжении и частоте без изменений в работе из-за повышения по температуре во время нормальной работы.

Нормальный ток должен составлять 125% номинального тока цепи. Например, если ток нагрузки составляет 24 А, номинал автоматического выключателя должен быть следующим.

= 24A x 125%

= 24A x 1,25

Номинальный ток автоматического выключателя = 30 A

Другой способ: чтобы найти ток нагрузки, можно установить величину тока выключателя на 0,8. то есть выключатель на 25 А можно использовать для осветительной нагрузки 20 А и т. д.

Ток нагрузки = Номинальный ток выключателя x 0,8

Ток нагрузки = 25A x 0.8 = 20А.

Похожие сообщения:

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о