Содержание

Выбор автоматического выключателя – Электрика – Для дома – Каталог статей

Автоматические выключатели  – это устройства, предназначенные для защиты электрических цепей от перегрузок и токов короткого замыкания (сверхтоков), обеспечения нормального режима протекания электротока в цепи, осуществления управления участками электроцепей. Автоматические выключатели выполняют одновременно функции защиты и управления, бывают одно-, двух-, трех-, четырехполюсные.

Основные конструктивные узлы автоматических выключателей: главная контактная система, дугогасительная система, привод, расцепляюще устройство, расцепители и вспомогательные контакты. Расцепители представляют собой реле прямого действия, служащее для отключения автоматического выключателя (без выдержки времени или с выдержкой) через механизм свободного расцепления, который в свою очередь состоит из рычагов, защелок, коромысел и отключающих пружин.

 

По видам расцепителей автоматические выключатели подразделяются на выключатели с максимальным расцепителем тока, с независимым расцепителем и с минимальным или нулевым расцепителем напряжения. Контактная система выключателя может быть 3-хступенчатой (с главными, промежуточными и дугогасительными контактами), двухступенчатой (с главными и дугогасительными контактами) и одноступенчатой. Дугогасительная система автоматического выключателя может состоять из камер с узкими щелями или с дугогасительными решетками.

Только правильный выбранный автоматический выключатель сможет обеспечить Вам эффективную защиту в критической ситуации и сработает только в случае аварии или при опасной нагрузке на вашу электропроводку. Случайный выбор может привести к пожару или поражению электрическим током.

Не рекомендуется применять автоматические выключатели с видимыми повреждениями корпуса, а также устанавливать автоматические выключатели завышенной мощности.

 Нужно выбирать автоматический выключатель строго под параметры вашей электропроводки, только известных производителей и желательно в специализированных магазинах.

Выбираются автоматические выключатели по номинальному току, напряжению и по условиям эксплуатации (исходя из типа исполнения). Если необходимо выбрать автомат для подключения известных нагрузок необходимо рассчитать ток. Автоматический выключатель должен отключить напряжение при коротком замыкании.

Выбор автоматического выключателя по параметрам короткого замыкания:

I=U/Rk где U –напряжение сети (220/380 В)

R – полное сопротивление петли фаза-нуль

к – поправочный коэффициент для автоматических выключателей характеристики В: к = 5; характеристики С: к =10, характеристики D: к = 50.

Расчет минимального номинального тока автоматического выключателя:

I min n = 4.55 P где Р – суммарная мощность потребителей (кВт), подключаемых к автоматическому выключателю

4,55 – коэффициент пропорциональности (А/кВт)

Выбранный Вами автоматический выключатель должен отвечать условию:   I min n

Автоматический выключатель должен отключать напряжение при длительном превышении допустимой токовой нагрузки (тепловая защита).

Номинальный ток выбранного вами автоматического выключателя не должен превышать допустимых токовых нагрузок для вашей электропроводки, поэтому, приобретая автоматические выключатели, будьте внимательны с выбором тока. Если Вам продавец советует выбрать автоматический выключатель с током не менее 25А, чтобы при включенном холодильнике, обогревателе, стиральной машине и т.п. его не выбивало, то помните, что в большинстве квартирах проводка выполнена из алюминия 2.5 мм2. Не забывайте, что автоматический выключатель должен выполнять свое основное предназначение – защищать Вашу сеть от перегрузок.

Значительно упростить выбор автоматических выключателей может специальная таблица, в которой сведены все данные о таких устройствах. Традиционно, каждая компания-производитель таких устройств предоставляет свои таблицы, в которых указаны данные об изделиях, выпускаемых ими. Представленная ниже таблица выбора автоматических выключателей включает сведения о нескольких популярных моделях таких устройств от ведущих производителей. В таблице рассмотрены автоматические выключатели от компании «ИЭК», «АВВ», «Legrand», «Schneider Electric» и «Электроаппарат». Такие модели представленных устройств наиболее часто используются в жилых домах и административных помещениях.

Исходя из данных, представленных в таблице, можно отметить тот факт, что автоматические выключатели от компаний «АВВ», «Legrand» и «Schneider Electric» являются самыми качественными устройствами такого типа. В их пользу также говорит широкий диапазон номинальных токов, а также высокая механическая и электрическая коммутирующая способность. Стоит отметить, что представленный в таблице автоматический выключатель класса «Домовой» предназначен специально для использования в жилых домах. Представленные в таблице модели автоматических выключателей компании «Legrand» являются одними из самых популярных, благодаря своим качественным характеристикам и цене.

Автоматические выключатели от компаний «ИЭК» и «Электроаппарат» немного уступают в технических характеристиках. Такие устройства характеризуются низкой степенью электрической и механической износостойкости, что делает их не столь долговечными. Однако товары этих компаний все равно остаются популярными, благодаря их значительно более низкой стоимости.

ПараметрВМ 40ИЭК ВА 47-29Schneider Electric ВА63 (Домовой)ABB S201Legrand LRLegrand DX стандарт
Изображение
 

 
Номинальные токи, А2-40
 
0,5-63
 
6-63
 
0.5-63
 
6-63
 
6-63
 
ХарактеристикаB, CB, C, DCBCDKZCB, C
Отключающая способность, кА4,54,54,5666
Количество полюсов1,2,3,41,2,3,41, 1+N, 31,1+N,2,3,3+N,41,2,31,2,3,4
Механическая износостойкость100002000010000200002000020000
Электрическая износостойкость4000600010000100001000010000
РычагУзкийШирокийШирокийУзкийШирокийШирокий
Внешний вид лицевой панели

Плоский, с разрезом

Плоский, с разрезомВыпуклый, без разрезаВыпуклый, разрез на 0. 5 ширины модуляПлоский, без разрезаПлоский, без разреза
Подключение гребенкиснизуснизуСверху и снизуСнизуСнизу
Насечки на контактахестьестьестьестьестьЕсть
Количество заклепок, диаметр, мм4/44/44/44/45/35/3
Боковые профильные углубления для вентиляциинетнетнетнетестьесть
Кол-во пластин в дугогасительной камеренет данных99121313
Кол-во витков в катушкенет данных 8881212
Защита корпуса от дуги+++++ 6
Возможность маркировкинет
 нет
нетданетотдельное окошко
Дополнительное оборудование+ + ++ +
Розничная цена за 16А, 1п, руб80 40120 160100 130

Как выбрать автоматический выключатель

01. 04.2021

Давно уже прошли времена, когда защиту от перегрузок и короткого замыкания в жилых и производственных помещениях обеспечивали плавкие вставки, в обиходе называемые «пробками». Сейчас на смену им пришли т.н. автоматические выключатели. Главным отличием от плавкой вставки является возможность многократного использования и стабильность заданного порогового значения. Но, как известно, ничто не проходит без последствий. И если, в случае применения плавкой вставки, единственным параметром был величина порогового тока, то для автоматических выключателей существует уже несколько характеристик, определяющих их применение. Конечно, профессиональным электрикам эти параметры хорошо известны, и специалисты точно знают, какой из выключателей необходимо выбрать для решения конкретных задач. Но как сделать выбор обычному пользователю? Сразу возникает масса вопросов – что такое категория, или характеристика автоматического выключателя? Можно ли заменять автоматический выключатель с одной категорией на другую?

Сразу оговоримся, что безопасность обеспечивается не столько использованием автоматического выключателя, сколько его правильным выбором. Давайте попробуем разобраться с выбором автоматического выключателя на примере автоматических выключателей производства компании ABB, имеющихся в ассортименте компании «ЧИП и ДИП».

Первое, что бросается в глаза – количество полюсов. Наиболее распространенными являются однополюсные, двухполюсные и трехполюсные выключатели. Если с одно- и трехполюсными все понятно (однополюсные используют в однофазных сетях, трехполюсные – в трехфазных), то где используются двухполюсные выключатели? Они используются в однофазных сетях с изолированной нейтралью (электросеть IT). Схема включения автоматических выключателей изображена на рисунке.

Следующим параметром автоматического выключателя является его категория (характеристика), определяющая назначение выключателя. Наиболее распространенными являются выключатели с характеристиками B, C и D. Данные характеристики определяют, во сколько раз должен увеличиться ток, чтобы автоматический выключатель «сработал» и разъединил электрическую цепь. Ниже приведена таблица по превышению номинального тока в зависимости от категории, и области применения выключателей.

Категория Коэффициент превышения номинального тока Применение
A 2-3 Для проводки большой протяженности в любых зданиях
B 3-5 Для жилых домов
C 5-10 Для мест, где в сеть подлючено много оборудования
D 10-20 Для мест, где в сеть подлючено много оборудования

Исходя из характеристик, представленных в таблице, видно, что не стоит заменять выключатели одной категории на выключатели другой. Так, в случае замены выключателя категории B на C, мы увеличиваем величину тока «расцепления» выключателя, что может привести к возгоранию электропроводки, при обратной замене мы можем получить «расцепление» сети при нормальных условиях для данного участка цепи.

Следующим параметром является величина номинального тока. Номинальные токи автоматических выключателей согласовывают с длительно допустимыми (номинальными) токами защищаемых им проводников, а также с номинальными токами другого электрооборудования, например: штепсельных розеток, зажимов, посредством которых соединяют проводники электропроводок, шин распределительных устройств, к которым присоединяют проводники. Номинальный ток автоматического выключателя не должен быть больше номинального тока перечисленного электрооборудования.

И, наконец, еще одним параметром, определяющим выбор автоматического выключателя, является его отключающая способность. В ассортименте компании присутствуют автоматические выключатели ABB с отключающей способностью 4,5kA, 6kA и 25kA. Что касается правильного выбора, то для этого необходимо знать ток короткого замыкания. Очень часто пользователь просто не имеет информации о токе короткого замыкания на объекте. В этом случае можно воспользоваться ГОСТом 32396-2013: «Отключающая способность защитных аппаратов… должна быть не ниже 3kA на номинальные токи до 25А, 6kA – на номинальные токи до 63А и 10kA – на номинальные токи до 125А». Или воспользоваться простым правилом – чем дороже стоимость и значимость объекта, тем выше должна быть отключающая способность.

Значение и расшифровка маркировки автоматических выключателей

Значение и расшифровка маркировки автоматических выключателей

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

С автоматическими выключателями знакомы все. В народе их называют просто «автомат». И у каждого в доме или квартире есть как минимум один, а то и два таких прибора. Автоматы защищают проводку от аварийных ситуаций и предотвращают их развитие. На их корпусе производители печатают целый ряд текста, но не все понимают, о чем там говорится. Эта статья поможет вам расшифровать маркировку автоматических выключателей.

Расшифровка маркировки автоматов

По внешнему виду большинства нельзя определить на какой ток он рассчитан, единственное, о чем можно догадаться по его размерам – большой или малый ток он пропускает и на сколько фаз (полюсов) рассчитан. Как определить характеристики автомата? Нужно просто прочесть маркировку. И так что вы можете увидеть на корпусе автоматического выключателя:

1. Название производителя.

2. Серию или модель.

3. Номинальный ток.

4. Номинальные напряжение и частоту.

5. Время токовую характеристику.

6. Иногда изображает его внутреннюю схему.

Но не на каждом автомате присутствует полный набор этой информации, где-то её больше, где-то меньше. В этом вы убедитесь прочитав статью до конца и рассмотрев все иллюстрации.

Рассмотрим всё по порядку

Популярными производителями автоматических включателей являются:

– ABB;

– IEK;

– Schneider electric;

– Legrand.

Фактически производителей гораздо больше. На картинке ниже вы видите, где это указано:

Серия автоматов

Маркировка серии автоматов позволяет найти полную документацию со всеми техническими характеристиками и особенностями модели. Она указывается либо под логотипом фирмы-производителя, либо в другом месте.

Номинальный ток

Это основная величина, по которой выбирают автоматический выключатель. Это номинальное значение тока, которое он может выдержать в течение долгого времени. Это всегда указывается на автоматических выключателях, как на этих примерах:

В зависимости от потребностей подбирают соответствующий автомат, в квартирах обычно ставят от 16 до 32А.

В таблице приведена часть ряда автоматических выключателей и значения номинальных токов при различных температурах окружающей среды.

Предельный ток отключения и класс токоограничения

На маркировке он часто обведен квадратом, указывается мелким шрифтом:

Предельный ток отключения – это величина тока короткого замыкания в тысячах Ампер, например 4500А или 6000А. При таком токе КЗ автомат успешно отключится и не выйдет из строя. Нужно учитывать этот момент, подбирая предельную величину выше чем ток КЗ на данной линии.

В бытовых электроцепях на этот фактор почти не обращают внимание. Автомат может сгореть или залипнуть если ток КЗ в защищаемой цепи превысит это значение, если автомат залипнет (т.е. контакты останутся замкнутыми) то в лучшем случае отгорят клеммы на проводе, в худшем – может произойти возгорание.

Другими словами предельный ток отключения – это коммутационная способность автоматических выключателей.

Сразу под ним указан класс токоограничения это цифра 1, 2 или 3. Обозначает временной интервал в течение которого автомат может ограничить ток короткого замыкания.

Время-токовая характеристика

Вторая по важности характеристика при выборе автоматического выключателя – это время-токовая характеристика. При превышениях номинального тока автоматический выключатель размыкается и ток перестает течь по проводам. При каком превышении тока и как быстро разъединится выключатель зависит как раз от время-токовой характеристики. Она обычно указывается перед током.

В быту наиболее распространены автоматы с буквами BCD, их время-токовая характеристика изображена ниже:

Но есть и другие модели.

Она нужна для того чтобы определить для каких целей предназначен автомат и каково его быстродействие при отключении. Это важно, например, при подключении двигателей, чтобы автомат преждевременно не сработал, если произойдет затяжной пуск и другое.

Напряжение и частота

На корпусе автоматического выключателя часто указывают и номинальное напряжение, на которое он рассчитан.

Схема

Среди многочисленных маркировок можно найти и схему выключателя, она не несет особой ценности, для электрика.

Для чего это нужно?

Такая широкая маркировка нужна, для оперативной замены вышедших из строя автоматических выключателей и подбора подходящих аппаратов при монтаже электроцепей, без обращения к справочникам и технической документации.

Примеры расшифровки маркировок

Для закрепления пройденного материала мы подобрали несколько примеров расшифровки маркировок на различных автоматических выключателях.

Заключение

Подведем итоги – маркировка автоматических выключателей включает в себя важные и вспомогательные данные. Благодаря ей электромонтер может определить тип, номинальный ток, предельный ток, время-токовую характеристику выключателя и быстро подобрать подходящий для защиты определенной линии.

Ранее ЭлектроВести писали, что энергетики ДТЭК Днепровские электросети установили в Широковском районе шесть реклоузеров – специальных автоматических выключателей. Они позволяют дистанционно выявлять и оперативно отключать поврежденный отрезок сети и автоматически включать энергоснабжение по резервной линии. Таким образом, энергетики экономят время на поиск неполадок в результате внештатных ситуаций, а клиенты – остаются с электричеством.

По материалам: electrik.info.

Стандартный ряд номиналов автоматических выключателей


Номиналы автоматических выключателей по току

Автоматическими выключателями называются устройства, которые защищают электрические сети от перегруза, блуждающих токов, короткого замыкания. Поскольку они надежны и просты в использовании, их используют повсеместно в бытовой электросети.


Что такое номиналы

Поскольку все электрические приборы потребляют разную мощность, то их рабочий ток неодинаковый. Поэтому автоматический защитный выключатель подбирается под номинал.


Автоматические выключатели нужны в каждой сети

Обратите внимание! Мощные промышленные оборудования потребляют множество ампер, поэтому для них есть свои показатели.


ВА51-35 100А

Блочный трехполюсный автоматический выключатель ВА51-35 предназначен для проведения тока в номинальном режиме, отключения тока при коротких замыканиях и перегрузках, а также нечастых оперативных включений и отключений (до 3 раз в час) электрических цепей напряжением до 660 В переменного тока и 220 В постоянного тока.

Автоматические выключатели ВА51-35 устанавливаются в шкафах комплектных распределительных устройств, на панелях и в отдельных шкафах внутренней установки собственных нужд различных объектов народного хозяйства.

Выключатели ВА 51-35 имеют тепловые и электромагнитные максимальные расцепители тока для защиты в зоне токов перегрузки и короткого замыкания. Выключатели могут поставляться без тепловых и электромагнитных расцепителей.

Выключатели ВА51-35 по своим техническим характеристикам и габаритно-установочным размерам являются аналогом выключателей ВА04-36. Различие в данных выключателях в коммутационной способности при разных токах.

Допускается использование выключателей для нечастых прямых пусков асинхронных электродвигателей.

Структура условного обозначения ВА 51-35М2-340010-20 УХЛ3 100А:

  • ВА — выключатель автоматический
  • 51-35 — обозначение серии
  • М2 — номинальный ток главных цепей (М1 — 16-100А, М2 — 125-250А, М3 — 320-400А)
  • 3 — количество полюсов
  • 4 — наличие расцепителей (0 — без расцепителей, 3 — с расцепителями тока короткого замыкания, 4 — с расцепителями тока перегрузки и расцепителями тока короткого замыкания)
  • 00 — наличие дополнительных сборочных единиц (00 — отсутствуют, 11 — вспомогательные контакты, 12 — независимый расцепитель, 18 — вспомогательные контакты и независимый расцепитель)
  • 1 — с ручным приводом (3 — с электромагнитным приводом)
  • 0 — наличие дополнительных механизмов (0 — отсутствуют, 5 — ручной дистанционный привод, 6 — устройство запирания)
  • 20 — степень защиты
  • УХЛ3 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543. 1
  • 100 А — номинальный ток, А

Технические характеристики выключателя ВА51-35 100А:

Наименование параметра Единица изм. Значение

Номинальное напряжениеВ400/690
Номинальный токА100
Уставка электромагнитного расцепителяА750/1250
Номинальная предельная отключающая способность:
при напряжении 400 ВкА18
при напряжении 690 ВкА10
Номинальная рабочая отключающая способность%50
Номинальная наибольшая включающая способность:
при напряжении 400 ВкА36
при напряжении 690 ВкА17
Износостойкость:
Общаяциклов ВО10000
Коммутационная
при напряжении 400 Вциклов ВО2000
при напряжении 690 Вциклов ВО2000
Габаритные размеры (длина x ширина x высота)мм151 х 113 х 114
Масса, не болеекг2,5

Автоматические выключатели ВА51-35 дополнительно комплектуются:

  • вспомогательными контактами (ВК)
  • независимым рацепителем (НР)
  • ручным дистанционным приводом для оперирования через дверь (РДП)
  • электромагнитным приводом (ЭП)
  • клеммной крышкой
  • устройством запирания выключателя в положении «Отключено»
  • расширительными контактами и межполюсными изоляционными перегородками

Независимый расцепитель (НР) обеспечивает отключение выключателя при подаче на выводы катушки расцепителя напряжения постоянного (24В, 48В, 110В, 220В) или переменного (24В, 48В, 110В, 220В, 380В) тока. Независимый расцепитель отключает автоматический выключатель в любых рабочих условиях, когда питающее напряжение составляет от 70% до 110% номинального напряжения.

Номинальный режим работы независимого расцепителя — кратковременный. Для исключения повреждения НР рекомендуется его использование только в комбинации с блок-контактом, снимающим напряжение с катушки НР после срабатывания автоматического выключателя.

Время отключения выключателя при номинальном токе — не более 0,04 с.

Потребляемая НР мощность не превышает 300 Вт на переменном токе и 350 Вт на постоянном токе.

Ручной дистанционный привод (РДП) с запирающим устройством в положении «отключено» крепится на передней стороне двери распределительного устройства, его рукоятка кинематически связана с ручкой выключателя, что позволяет оперировать выключателем при закрытой двери распределительного устройства. Масса РДП не более 0,85 кг.

Электромагнитный привод (ЭП) обеспечивает оперирование автоматическим выключателем когда питающее напряжение составляет от 85% до 120% номинального напряжения. Конструкция ЭП допускает возможность ручного оперирования выключателем при отсутствии напряжения в цепи привода. Номинальное напряжение ЭП 230 В либо 400В переменного тока частоты 50 Гц. Потребляемая ЭП мощность не превышает 1,5 кВт

Масса автоматического выключателя с электромагнитным приводом не превышает 4 кг.

Устройтво для запирания ручки выключателя в положении «отключено» используется для обеспечения безопасности людей при ремонте и обслуживании оборудования.

Условия эксплуатации:

  • температура окружающего воздуха от -50°С до +40°С
  • высота над уровнем моря не более 4300м. При эксплуатации выключателей на высоте над уровнем моря свыше 2000м номинальные токи должны быть снижены на 10%, а номинальное напряжение не более 500В
  • относительная влажность воздуха 98% при 25°С
  • сейсмостойкость — 9 баллов по MSK-64
  • окружающая среда — промышленная атмосфера типа П
  • степень загрязнения среды — 3 по ГОСТ Р 50030.1
  • Механические воздействующие факторы по группе М3 ГОСТ 17516.1
  • рабочее положение в пространстве — установка на вертикальной плоскости знаком «I» (включено) — вверх. Допускается поворот вправо или влево на 90°

Источник: https://uralen.ru/catalog/vk/group-216/1815.html

Какая стандартная линейка автоматических выключателей по току

По ПУЭ в каждом аппарате есть надпись, которая указывает на номинальное значение электрической энергии. Чтобы получить такую информацию, нужно просто рассмотреть корпус устройства. На нем есть буква и число. Всего для маркировки используются обычно три буквы — В, С и D. Числа обозначают количество заряда. Буква показывает временную характеристику или период, за который срабатывает прибор.


Маркировка оборудования

Для дома используются аппараты с первыми двумя буквами. В промышленности нужны защитные устройства D. Также применяются более мощные агрегаты, обозначенные буквами L, Z и K. У них номинальные значения выше, чем в бытовых, квартирных устройствах.

Стандартная линейка включает в себя мини-автоматы, воздушные автоматы, закрытые выключатели, устройства защитного отключения и дифференциальные автоматы.

Обратите внимание! В маркировке указываются также серия, рабочее напряжение, полюса и отключающая способность.

Показатели номинального тока на автоматических выключателям

В мини-моделях стандартные номиналы автоматов 25-32 А, поскольку они имеют минимальный функционал работы. Они оцениваются в низкую стоимость и не могут быть настроены вручную. Воздушные автоматы обладают большими размерами, открытым негерметичным корпусом и повышенной номинальной мощностью от 400 А. Закрытые выключатели используются для силовых потребителей. У них закрытый герметичный корпус, сравнительно небольшие габариты. Они работают с сетями до 3,2 кА. Их можно использовать в экстремальном влажном климате.

К сведению! УЗО — самые популярные защитники бытовых электрических сетей. Они защищают квартирную электропроводку и жильцов от удара током. Они имеют номинальный ток от 10 А. Как и ряд других устройств, УЗО бывает однофазным, двухфазным и трехфазным.

Дифавтомат — гибридный аппарат, имеющий свойства УЗО. Им защищается проводка и обеспечивается защита от перегрузки. Его номинальное токовое значение 6-63 А.

Где и как применяются автоматические выключатели

Автоматические выключатели предназначены для защиты электрических сетей от перегрузок и токов короткого замыкания. За счет надежности и простоты подключения они получили широкое распространение в бытовых электросетях.


Автоматы для защиты электросети

Автоматы присутствуют практически в каждом квартирном электрощите. Не реже они встречаются в щитах защиты промышленного оборудования, электрических двигателей и различных передвижных установках.

Номинальный ток автомата

У разных электроприборов потребляемая мощность способна отличаться в тысячи раз. Соответственно неодинаков и рабочий ток. К примеру, обычная квартира в жилом доме потребляет до 16-32 А. Поэтому автомат защиты квартирной сети подбирается на аналогичный номинал. Мощные промышленные печи способны потреблять от энергосистемы сотни ампер. Соответственно автомат для них требуется на больший номинал.


Номиналы автоматических выключателей

Выбор провода и автомата по току

Главный критерий выбора проводки и выключателя для защиты — это максимальный допустимый ток в линии. Он определяется поперечным сечением жилы питающего кабеля.

Для медного провода сечением 6 кв. мм длительный допустимый ток равен 46 А. Автоматический выключатель для защиты такой линии выбирается на меньший номинал. Например, 32 или 40 А. Если установить автомат на больший ток, то скорее сгорят провода, чем сработает защита. Поэтому устройство защиты подбирается на меньший ампераж, чем способна выдержать линия.

Другие распространенные номиналы автоматических выключателей по току указаны в таблице.

Сечение провода, кв. ммНаибольший допустимый ток, АТок автоматического выключателя, А
1,51910-16
2,52716-20
43825-32
64632-40
107050-63

Номинал автомата защиты — это самое важное, что учитывается при его подборе. Если поставить устройство на слишком малый ток, то оно будет постоянно выключаться без перегрузок проводки. Если на слишком большой, то отключится уже после того, как на проводах обгорит изоляция.

Номинал выключателя указан в его маркировке (C25). Его значение подбирается из расчета на 1-2 порядка меньше, чем предельный допустимый ампераж в линии. Это правило свойственно и для других защитных устройств (УЗО, дифференциальный автомат).

Маркировка автомата

Согласно ПУЭ каждый аппарат защиты должен иметь надпись, указывающую значение номинального тока. Чтобы узнать номинал автомата, достаточно посмотреть на его корпус. На данных устройствах защиты используется стандартная маркировка, состоящая из одной буквы (B, C или D) и числа.

Буква указывает на временную характеристику. Ее еще называют временем срабатывания. Об этом параметре речь пойдет ниже. Число обозначает номинальный ток прибора. Например:

  • C25 — временная характеристика C, номинальный ток 25 А;
  • B32 — характеристика B, 32 А.

В быту обычно применяют выключатели с временными характеристиками B и C. В промышленности встречаются защитные устройства из ряда L, Z и K.

Дополнительная информация. В маркировке скрыта и другая информация об устройстве. Например, номер серии, номинальное рабочее напряжение, отключающая способность и количество полюсов.

Временная характеристика автоматических выключателей

В автоматических выключателях используется 2 вида расцепителей:

  1. Электромагнитный. Обладает мгновенным срабатыванием. При превышении тока электромагнитного расцепителя устройство защиты отключается без каких-либо временных задержек. Этот узел приводит к срабатыванию автомата при КЗ.
  2. Тепловой расцепитель. Срабатывает через некоторое время. Применяется для защиты от перегрузок. Причем, чем сильнее превышена допустимая мощность потребителя, тем быстрее сработает защита.

Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей

Класс АВ, определяющийся этим параметром, обозначается латинским литером и проставляется на корпусной части автомата перед цифрой, соответствующей номинальному току.

В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, защитные автоматы подразделяются на несколько категорий.

Автоматы типа МА

Отличительная черта таких устройств – отсутствие в них теплового расцепителя. Аппараты этого класса устанавливают в цепях подключения электрических моторов и других мощных агрегатов.

Защиту от перегрузок в таких линиях обеспечивает реле максимального тока, автоматический выключатель только предохраняет сеть от повреждений в результате воздействия сверхтоков короткого замыкания.

Приборы класса А

Автоматы типа А, как было сказано, обладают самой высокой чувствительностью. Тепловой расцепитель в устройствах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении силой тока номинала АВ на 30%.

Катушка электромагнитного расцепления обесточивает сеть в течение примерно 0,05 сек, если электроток в цепи превышает номинальный на 100%. Если по какой-либо причине после увеличения силы потока электронов в два раза электромагнитный соленоид не сработал, биметаллический расцепитель отключает питание в течение 20 – 30 сек.

Автоматы, имеющие времятоковую характеристику А, включаются в линии, при работе которых недопустимы даже кратковременные перегрузки. К таковым относятся цепи с включенными в них полупроводниковыми элементами.

Защитные устройства класса B

Аппараты категории B обладают меньшей чувствительностью, чем относящиеся к типу A. Электромагнитный расцепитель в них срабатывает при превышении номинального тока на 200%, а время на срабатывание составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в размыкателе с характеристикой B при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 сек.

Оборудование этого типа предназначено для установки в линиях, в которые включены розетки, приборы освещения и в других цепях, где пусковое повышение электротока отсутствует либо имеет минимальное значение.

Автоматы категории C

Устройства типа C наиболее распространены в бытовых сетях. Их перегрузочная способность еще выше, чем у ранее описанных. Для того, чтобы произошло срабатывание соленоида электромагнитного расцепления, установленного в таком приборе, нужно, чтобы проходящий через него поток электронов превысил номинальную величину в 5 раз. Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала аппарата защиты происходит через 1,5 сек.

Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой C, как мы и говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они отлично справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, в то время как для отдельных веток, к которым подключены группы розеток и осветительные приборы, хорошо подходят аппараты категории B.

Это позволит соблюсти селективность защитных автоматов (избирательность), и при КЗ в одной из веток не будет происходить обесточивания всего дома.

Автоматические выключатели категории Д

Эти устройства имеют наиболее высокую перегрузочную способность. Для срабатывания электромагнитной катушки, установленной в аппарате такого типа, нужно, чтобы номинал по электротоку защитного автомата был превышен как минимум в 10 раз.

Срабатывание теплового расцепителя в этом случае происходит через 0,4 сек.

Устройства с характеристикой D наиболее часто используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют подстраховочную роль. Их срабатывание происходит в том случае, если не произошло своевременного отключения электроэнергии автоматами защиты цепи в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепях с большой величиной пусковых токов, к которым подключены, например, электромоторы.

Защитные устройства категории K и Z

Автоматы этих типов распространены гораздо меньше, чем те, о которых было рассказано выше. Приборы типа K имеют большой разброс в величинах тока, необходимых для электромагнитного расцепления. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальный в 12 раз, а для постоянного – в 18. Срабатывание электромагнитного соленоида происходит не более чем через 0,02 сек. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может произойти при превышении величины номинального тока всего на 5%.

Этими особенностями обусловлено применение устройств типа K в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.

Приборы типа Z тоже имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепления, но разброс при этом не столь велик, как в АВ категории K. В цепях переменного тока для их отключения превышение токового номинала должно быть трехкратным, а в сетях постоянного – величина электротока должна быть в 4,5 раза больше номинальной.

Аппараты с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.

Наглядно про категории автоматов на видео:

Разновидности модульных устройств защиты

Помимо обычных автоматов в быту и промышленности часто встречаются и другие, родственные устройства. Они обладают определенными достоинствами перед простыми автоматическими выключателями.

Мини модели

Линейка устройств защиты широкого потребления. Устанавливаются в квартирные электрощиты. Данные приборы рассчитаны на малые номиналы 25-32 А. Обладают минимальным функционалом. Стоят дешево и не имеют возможности ручной подстройки тока срабатывания. При некорректной работе их целесообразней заменить новыми, нежели перенастроить.

Дополнительная информация. В дорогих моделях предусмотрен регулятор для корректировки тока срабатывания. Данная процедура проводится в электротехнических лабораториях. Автомат подключается к специальному стенду. Затем ток плавно повышается. Это необходимо, чтобы выяснить при каком значении тока отключается каждое конкретное устройство защиты. А далее, внести корректировки в электромагнитный расцепитель.

Воздушные (силовые или открытые) автоматы

Главные особенности этих устройств — большие размеры, открытое негерметичное исполнение и повышенная номинальная мощность в сравнении с мини моделями. Силовые автоматы широко используются не только для защиты электрических сетей и агрегатов, но и для их включения и выключения.


Воздушный выключатель-разъединитель

Такие выключатели устанавливаются на промышленных распределительных щитах для питания мощных установок на десятки киловатт. Их номиналы достигают значений в 400 А и выше.

Закрытые выключатели

Рассчитаны на повышенную мощность. Применяются для защиты силовых потребителей. Приборы данного класса обладают закрытым герметичным исполнением и сравнительно малыми габаритами. Пригодны в сетях до 3,2 кА и отключаются при КЗ до 35 кА.

Достоинство закрытых устройств защиты заключается в их герметичности. Это свойство допускает их применение в экстремальных условиях тропического климата.

Устройства защитного отключения

В большинстве случаев встречаются в бытовых электросетях. Используются для защиты квартирной проводки от повреждения изоляции, а жильцов от опасного прикосновения к токоведущим частям.

УЗО не предназначено для защиты кабелей от коротких замыканий. Вместо этого оно сравнивает токи, протекающие в фазном и нулевом проводах. Если разница превышает определенное значение, значит, где-то нарушена изоляция или человек коснулся фазного провода. В таком случае электропитание квартиры аварийно отключается.

Дифференциальный автоматический выключатель

Гибридное устройство, обладающее свойствами обычного автомата и полноценного УЗО. Диф автомат одновременно используется для защиты проводки от токов утечки и перегрузок. Такие функциональные возможности позволяют установить в щит вместо двух отдельных устройств защиты одно общее. В результате проводка упрощается и занимает меньше пространства.

Особенности работы автоматов защиты сети

К какому бы классу ни относился автоматический выключатель, его главная задача всегда одна – быстро определить появление чрезмерного тока, и обесточить сеть раньше, чем будет поврежден кабель и подключенные к линии устройства.

Токи, которые могут представлять опасность для сети, подразделяются на два вида:

  • Токи перегрузки. Их появление чаще всего происходит из-за включения в сеть приборов, суммарная мощность которых превышает ту, что линия способна выдержать. Другая причина перегрузки – неисправность одного или нескольких устройств.
  • Сверхтоки, вызванные КЗ. Короткое замыкание происходит при соединении между собой фазного и нейтрального проводников. В нормальном состоянии они подключены к нагрузке по отдельности.

Устройство и принцип работы автоматического выключателя – на видео:

Токи перегрузки

Величина их чаще всего незначительно превышает номинал автомата, поэтому прохождение такого электротока по цепи, если оно не затянулось слишком надолго, не вызывает повреждения линии. В связи с этим мгновенного обесточивания в таком случае не требуется, к тому же нередко величина потока электронов быстро приходит в норму. Каждый АВ рассчитан на определенное превышение силы электротока, при котором он срабатывает.

Время срабатывания защитного автоматического выключателя зависит от величины перегрузки: при небольшом превышении нормы оно может занять час и более, а при значительном – несколько секунд.

За отключение питания под воздействием мощной нагрузки отвечает тепловой расцепитель, основой которого является биметаллическая пластина.

Этот элемент нагревается под воздействием мощного тока, становится пластичным, изгибается и вызывает срабатывание автомата.

Токи короткого замыкания

Поток электронов, вызванный КЗ, значительно превосходит номинал устройства защиты, в результате чего последнее немедленно срабатывает, отключая питание. За обнаружение КЗ и немедленную реакцию аппарата отвечает электромагнитный расцепитель, представляющий собой соленоид с сердечником. Последний под воздействием сверхтока мгновенно воздействует на отключатель, вызывая его срабатывание. Этот процесс занимает доли секунды.

Однако существует один нюанс. Иногда ток перегрузки может также быть очень большим, но при этом не вызванным КЗ. Как же аппарат должен определить различие между ними?

На видео про селективность автоматических выключателей:

Здесь мы плавно переходим к основному вопросу, которому посвящен наш материал. Существует, как мы уже говорили, несколько классов АВ, различающихся по времятоковой характеристике. Наиболее распространенными из них, которые применяются в бытовых электросетях, являются устройства классов B, C и D. Автоматические выключатели, относящиеся к категории A, встречаются значительно реже. Они наиболее чувствительны и используются для защиты высокоточных аппаратов.

Между собой эти устройства различаются по току мгновенного расцепления. Его величина определяется кратностью тока, проходящего по цепи, к номиналу автомата.

Количество полюсов

Бытовым электроприборам для работы необходимо однофазное питание. Достаточно фазного и нулевого провода. Мощные промышленные потребители (станки, печи) работают от трехфазной электросети. Им необходимы 4 провода: 3 фазы и 1 нулевой.

По этой причине и автоматические выключатели производятся в различном форм-факторе. Модели на 1 полюс устанавливают для защиты отдельных однофазных линий. На 2 применяются в качестве вводного устройства защиты квартирных электрощитов. Трехполюсные используются как силовые выключатели в трехфазных сетях. А четырехполюсные — это те же автоматы на 3 полюса, но они имеют дополнительный (4-й) модуль для нулевого провода.

Дополнительная информация. Если под рукой нет двухполюсного автомата, допустимо собрать его из 2 однополюсных. Устройства должны обладать одинаковыми временными и нагрузочными характеристиками. Аналогичным способом собираются выключатели на 3 и 4 полюса.

Нюансы при расчёте

Для упрощения нахождения мощности в качестве запаса принято использовать не процентное содержание, а умножение на коэффициент. Это дополнительное число принято считать равным 1,52.

На практике же редко получается нагрузить все три фазы одинаково, поэтому, когда одна из линий потребляет большую энергию, расчёт номинала автоматического выключателя выполняется по мощностям именно этой фазы. В таком случае берётся во внимание наибольшее значение потребляемой энергии и умножается на коэффициент 4,55, и тогда можно будет обойтись без использования таблиц.

Таким образом, при расчёте мощности в первую очередь учитываются параметры электропроводки, а затем и энергия, потребляемая защищаемым автоматом электрооборудования. Здесь берётся во внимание и верное замечание из правил устройства электроустановок (ПУЭ), указывающее, что установленный автоматический выключатель должен обеспечить защиту самого слабого участка цепи.

Обновления Национального электрического кодекса 2017 г.
NEC® 240.87 Уменьшение энергии дуги для автоматических выключателей
NEC® 240.67 Уменьшение энергии дуги для плавких выключателей

Дата: 31.05.2018 Размер: 1,54 МБ Номер публикации: DET1002

4-страничная брошюра включает в себя характеристики продукта, таблицу номинальных значений выключателя, таблицу управляющих напряжений и рабочих токов для механизма ML-20, таблицу цен, фотографии, опции, аксессуары, габаритный чертеж и размеры коробчатой ​​рамы.

Дата: 01. 10.2000 Размер: 968,13 КБ Номер публикации: DET-268

66 страниц; Включает в себя информацию по: общему описанию, характеристикам безопасности и надежности, системе управления питанием POWER LEADER, данным по применению, данным о размерах и размерах, электрической схеме выключателя WavePro, указателю каталожного номера выключателя WavePro, спецификациям Guideform, стандартам и ссылкам

.
Дата: 02.05.2007 Размер: 2.83 МБ Номер публикации: DET-196B

2-страничный техпаспорт с фотографиями, функциями, спецификациями, каталожными номерами и ценами, а также контактной информацией службы поддержки.

Дата: 12.10.1999 Размер: 3,61 МБ Номер публикации: DET-234

50-страничное руководство по применению и выбору, подробно описывающее функции, преимущества и технические характеристики автоматических выключателей в литом корпусе Spectra RMS, устройств защиты электродвигателей MagBreak и выключателей в литом корпусе. Эта публикация также содержит подробную информацию о внутренних и внешних аксессуарах, поставляемых вместе с устройствами защиты цепи Spectra RMS. Также включены физические данные, габаритные чертежи, спецификации форм направляющих и справочные публикации.

Дата: 02.04.2008 Размер: 1,31 МБ Номер публикации: GET-7002

8 страниц.Перепечатка статьи IEEE.

Дата: 01.07.1991 Размер: 444,96 КБ Номер публикации: GER-3698
Дата: 29.11.2012 Размер: 53,21 КБ Номер публикации: DET-781
Дата: 02. 03.1992 Размер: 12.26 МБ Номер публикации: ГЭЗ-7927

Это версия Excel рейтинга последовательного соединения компонентов, признанного UL. Эта публикация относится к автоматическим выключателям АББ в литом и изолированном корпусах, которые прошли номинальные испытания UL для последовательного соединения. Он организован по напряжению системы и номиналу короткого замыкания. Для каждого номинала системы перечислены доступные комбинации номиналов серии ABB.Если комбинация устройств не отображается в желаемой таблице IC, просмотрите таблицы IC с более высоким рейтингом и подайте заявку с более низким рейтингом. Эта публикация заменяет все предыдущие публикации с рейтингом сериалов. Версия 22

Дата: 07.12.2021 Размер: 313,19 КБ Номер публикации: DET-008-xls

63 страницы, ред. E.Устройства сверхтока GE — таблицы мгновенной селективности.

Дата: 02.03.2012 Размер: 869,77 КБ Номер публикации: DET-537

Технический справочник автоматических выключателей, который охватывает распознавание формы сигнала и мгновенную избирательную блокировку зон, которая создает систему ABB ArcWatch, а также другую информацию, касающуюся мгновенной селективности и защиты.
ред. G, DET-760

Дата: 16.03.2020 Размер: 6,1 МБ Номер публикации: 11SDC210066D0201

Включает в себя информацию о селективности, требованиях NEC, соображениях по выборочной конструкции системы, ограничениях уровня MCCB, защите автоматического включения резерва, защите распределительного щита, применении трансформаторов/реакторов с ограничением тока, сводке советов по проектированию, селективности для существующих систем, соображениях относительно вспышки дуги, схеме сопряжения автоматических выключателей и комбинации оборудования автоматического выключателя.

Дата: 03.06.2014 Размер: 7,39 МБ Номер публикации: DET-654

118-страничное руководство по применению и выбору включает обзор автоматических выключателей, термомагнитных и полупроводниковых расцепителей, функций расцепления MicroVersaTrip Plus, функций расцепления Power+4, токоограничивающих автоматических выключателей, устройств защиты двигателя Mag-Break, аксессуаров.Включает таблицы каталожных номеров и рейтинги. Также включает данные по применению, номинальные токи, номинальные значения отключения, кривые времени и тока, информацию об осмотрах и испытаниях, а также габаритные чертежи и размеры.

Дата: 22.09.2000 Размер: 8,64 МБ Номер публикации: GET-2779

58-страничный каталог включает основные характеристики, базовые конфигурации, информацию о ручном и электрическом управлении, выдвижную конструкцию, отключающие устройства, такие как программатор RMS-9, функции отключения, блок отключения MagneTrip. Информация и каталожные номера аксессуаров для стационарных и выдвижных выключателей. Прикладные данные, включая номинальные значения тока, базовые номинальные значения, стандарты и испытания, номинальные значения 80 % и 100 %, размер кабеля и снижение коэффициента мощности, номинальные значения прерывания 400 Гц и внутреннее сопротивление, требования к управляющей мощности, экологические характеристики, электрические схемы, временные кривые тока и характеристики срабатывания, габаритные чертежи, вес, стандарты и ссылки, спецификации формы направляющих.

Дата: 01.04.1982 Размер: 4.84 МБ Номер публикации: GET-6211A

2-страничный лист технических данных включает фотографию, характеристики продукта, таблицу выбора рабочего механизма выключателя, таблицу выбора кабеля, а также размеры и схему монтажной зоны выключателя.

Дата: 01.10.1994 Размер: 237,8 КБ Номер публикации: DET-065

Применение и технические.

Дата: 01.03.1991 Размер: 1,41 МБ Номер публикации: GEA-11884B
Дата: 01.02.1995 Размер: 496,58 КБ Номер публикации: DET-101

4-страничная перепечатка белой бумаги IEEE; включает в себя график координации тока времени, представление пускового тока двигателя и дополнительные ссылки.

Дата: 05. 06.2002 Размер: 27,62 КБ Номер публикации: DER-019

44 страницы, включает в себя расцепитель и номинальные вилки, информацию для заказа, электрические схемы, массу и номиналы предохранителей, времятоковые кривые и испытания

Дата: 02.09.2004 Размер: 1.78 МБ Номер публикации: DET-167C

Блокировка по зонам (ZSI) для автоматических выключателей и силовых выключателей GE Руководство по применению и техническому обслуживанию

Дата: 19.02.2020 Размер: 2,2 МБ Номер публикации: DET1001

Расчет номинальных значений отключения автоматического выключателя » PAC Basics

Автоматический выключатель. В то время как определение режимов включения и блокировки является довольно простым процессом, расчет режима отключения для автоматических выключателей среднего и высокого напряжения немного сложнее. При расчете необходимо учитывать еще несколько моментов, таких как время отключения автоматического выключателя и время размыкания контактов, удаленные и локальные источники тока короткого замыкания (для синхронных генераторов) и номинальная структура автоматического выключателя.

Автоматический выключатель среднего и высокого напряжения с номинальным циклом

Расчет режима отключения автоматического выключателя зависит от того, насколько быстро он может устранить неисправность, а именно, от момента возникновения короткого замыкания до момента, когда первичная часть контакта выключателя находится в контакте.Эта продолжительность обычно называется временем размыкания контактов выключателя или CPT.

На рис. 1 показана последовательность событий от возникновения короткого замыкания до гашения дуги на первичных дугогасительных контактах. Важно отметить, что время размыкания контакта предполагает время реле (время от возникновения неисправности до момента подачи команды на отключение), равное 0,5 цикла. Время отключения контакта по умолчанию зависит от скорости отключения выключателя. В таблице 1 показано время отключения выключателя и соответствующее ему время размыкания контактов.

Рисунок 1. Номинальный цикл автоматического выключателя Таблица 1. Время отключения и размыкания контактов автоматического выключателя

Практический опыт: Время размыкания контакта выключателя равно округленному (ближайшее к целому числу) значению половины его размыкания (кроме 2-тактного выключателя). Например, время размыкания контактов 5-тактного автоматического выключателя составляет 2,5 с округлением до 3 циклов!

Расчет затухания переменного тока при коротком замыкании

Влияние короткого замыкания синхронных генераторов и асинхронных двигателей меняется со временем. Чтобы учесть это, используется эквивалентная схема с изменяющимся во времени импедансом, управляемым источником постоянного напряжения. Такой подход упрощает процесс расчета, обеспечивая при этом адекватную оценку тока короткого замыкания. На рис. 2 показана типичная форма волны тока короткого замыкания и ее представление на основе изменяющихся во времени импедансов.

Рисунок 2. Затухание по переменному току: изменяющиеся во времени импедансы

Помните, что расчеты режима включения и фиксации основаны на симметричном токе короткого замыкания от 0.Сеть с 5 циклами (также называемая сверхпереходной сетью). Коэффициенты умножения были получены из текущего предположения о «полуцикле». С другой стороны, расчет режима отключения автоматического выключателя среднего и высокого напряжения основан на размыкании его контактов, которое колеблется от 1,5 до 4 циклов, как показано в таблице 1.

По этой причине импедансы, используемые при расчете симметричного тока короткого замыкания, должны основываться на сети с 1,5-4 циклами (также называемой сетью переходных процессов). В таблице 2 показаны реактивные сопротивления вращающегося оборудования для сетей с частотой 0,5, 1,5–4 и 30 циклов.

Таблица 2. Реактивные сопротивления машины

Расчеты затухания постоянного тока при коротком замыкании

Асимметрия тока короткого замыкания возникает из-за переходной постоянной составляющей, которая экспоненциально затухает со временем. Для детального расчета потребуются разные скорости затухания для различных отношений X/R между одним источником и точкой разлома. Для систем с несколькими источниками это может быть довольно громоздким.

Для упрощения процесса расчета было рекомендовано использовать одно эквивалентное отношение X/R.Однако это единственное соотношение X/R не является вашим типичным X/R, полученным из эквивалентного импеданса Thevenin. Вместо этого одно соотношение X/R должно быть рассчитано из «отдельных сетей X и R».

Отдельные сети X и R

Обоснование этого заключается в том, что отношение X/R в «раздельной сети X и R», как правило, будет больше, чем у эквивалента Thevenin. Отсюда и определенная степень консерватизма. Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим сеть, показанную на рисунке 3.Коммунальное предприятие и генератор являются параллельными источниками неисправности.

Рисунок 3. Схема сети

На рис. 4 показан диаграмма импеданса сети показана на рисунке 3.

Рисунок 4. Диаграмма импеданса

Эквивалент Тевенина схема даст и эквивалентное полное сопротивление, Zth, как показано на рисунке 5.

Рисунок 5. Эквивалентная схема Тевенина

Использование «отдельного X и R’, сеть, показанная на рис. 3, разбивается на отдельные X и сети R, как показано на рисунке 6.

Рис. 6. Отдельные сети X и R

Из этой сети Рассчитывается соотношение X/R точки неисправности.

Множители затухания постоянного тока

Распад постоянного тока в исследованиях короткого замыкания ANSI учитывается путем введения коэффициентов умножения на симметричный ток. В предыдущей статье были введены повышающие коэффициенты при расчете режима включения и блокировки выключателя. Мгновенный ток короткого замыкания состоит из двух составляющих: переходной составляющей постоянного тока и установившейся составляющей переменного тока.

В то время как стационарная составляющая переменного тока симметрична, переходная составляющая постоянного тока экспоненциально затухает со временем в зависимости от отношения X/R системы. Это создает асимметрию, в результате чего увеличивается величина тока короткого замыкания в первые несколько циклов его возникновения. Коэффициенты умножения при определении асимметричного пика первого цикла и среднеквадратичного значения тока короткого замыкания основаны на токе «полупериода» и допущении чисто реактивной цепи.

Дистанционные и локальные источники тока короткого замыкания (для синхронных генераторов)

Синхронные генераторы имеют особый подход при расчете режима отключения для автоматических выключателей среднего и высокого напряжения, поскольку их доля короткого замыкания варьируется в зависимости от их близости к месту повреждения. Вклад генератора может быть локальным или удаленным. Генераторы считаются удаленными, если

вклад генератора, I g , в неисправность менее чем в 0,4 раза превышает значение гипотетического трехфазного замыкания, I t , на его выводе, или

погонное полное сопротивление, внешнее по отношению к генератору до точки повреждения, не менее чем в 1,5 раза превышает его погонное сверхпереходное полное сопротивление на базе МВА общей системы или

генератор расположен на расстоянии не менее двух трансформаторов от места повреждения.

В противном случае они считаются локальными по отношению к неисправности.

Важность определения удаленных и местных вкладов

Идентификация генераторов как местных или удаленных важна для определения правильных множителей, используемых при расчете режима отключения выключателя. Для конкретного генератора коэффициент умножения, если он был идентифицирован как удаленный, больше, чем если бы он был локальным.

Почему так?

Если мы проверим сеть реактивных сопротивлений для синхронных генераторов в таблице 2 значения те же для 0.5-тактные и 1,5-4-тактные сети. Это сделано намеренно, поскольку затухание переменного тока генератора зависит от его близости к разлому. Затухание переменного тока учитывается только для локальные генераторы, в то время как удаленные генераторы, как предполагается, не имеют затухания переменного тока. В другими словами, удаленный коэффициент умножения для генераторов выше в больше, чем его местный аналог.

Удаленные коэффициенты умножения

Поскольку удаленный множитель учитывает только затухание постоянного тока, его можно рассчитать аналитически, используя уравнение мгновенного тока короткого замыкания с временем t , равным времени размыкания контактов выключателя (CPT).

Локальные множители

Однако локальные повышающие коэффициенты зависят от списка кривых, представленных в соответствии со стандартом IEEE Std C37. 5 для автоматических выключателей с полным номиналом и стандартом IEEE Std C37.010 для автоматических выключателей с симметричным номиналом. На следующем рисунке показаны локальные повышающие коэффициенты для автоматических выключателей с полным номиналом.

Рис. 8. Локальный повышающий коэффициент для автоматического выключателя с полным номиналом

Автоматические выключатели полного и симметричного номинала

Цепь среднего и высокого напряжения выключатели рассчитываются либо по полному току, либо по симметричному току согласно применимый стандарт IEEE Std C37.5 и С37.010 соответственно. Полностью номинальные автоматические выключатели отражают более раннюю структуру рейтинга автоматических выключателей, но симметрично номинальные автоматические выключатели отражают более новую структуру рейтингов.

Обе рейтинговые структуры дают количественную оценку затухание постоянного тока за счет применения локальных и удаленных множителей. Разница между этими рейтинговыми структурами заключается в том, что автоматические выключатели с симметричным номиналом уже есть встроенный фактор асимметрии S. Этот фактор асимметрии основан на требуемое процентное значение составляющей постоянного тока на стандартной постоянной времени 45 мс, что соответствует соотношению X/R, равному 17, для системы с частотой 60 Гц.

где

На рис. 9 показана требуемая составляющая %постоянного тока для различных значений времени размыкания контактов автоматического выключателя.

Рисунок 9. Процентная составляющая постоянного тока для различных моментов отключения контактов

Удаленные и локальные коэффициенты умножения для автоматических выключателей с симметричными номинальными значениями получаются путем деления умножающих коэффициентов для автоматических выключателей с полным номиналом на применимый коэффициент асимметрии S. В таблице 3 показан коэффициент S для типичное время разъединения контактов автоматического выключателя.

Таблица 3. S-фактор для типичного времени размыкания контактов автоматического выключателя

Скорректируйте как вычисленный удаленный коэффициент умножения, так и локальные коэффициенты умножения, полученные из локальной кривой, для учета этой встроенной асимметрии с помощью

.

Рассчитайте режим отключения автоматического выключателя, используя метод «Без затухания переменного тока», как рекомендовано в стандарте IEEE Std 551.

где

Каталожные номера

IEEE Std 551-2006 [Фиолетовая книга]: Рекомендуемая практика расчета токов короткого замыкания переменного тока в промышленных и коммерческих энергосистемах.(2006). С.И.: IEEE.

IEEE Std C37.5-1979: Руководство ANSI по расчету токов короткого замыкания для применения высоковольтных автоматических выключателей переменного тока, рассчитанных на основе полного тока. (1979). С.И.: IEEE.

IEEE Std C37.010-2016: Руководство IEEE по применению для высоковольтных автоматических выключателей переменного тока > 1000 В переменного тока, рассчитанных на основе симметричного тока. (2016). С.И.: IEEE.

IEEE Std C37.04-2018: Стандарт IEEE для номиналов и требований к высоковольтным автоматическим выключателям переменного тока с номинальным максимальным напряжением выше 1000 В. (2018). С.И.: IEEE.

Корпоративное решение ETAP для систем электроснабжения Онлайн-справка

Нравится:

Нравится Загрузка…

Ток неисправности или ток короткого замыкания, вот в чем вопрос

Что такое ток неисправности ? Что такое ток короткого замыкания ? Ответ одинаков для обоих вопросов, потому что это два разных способа сказать одно и то же. Оба термина используются для определения величины тока, который будет протекать в условиях короткого замыкания.В National Electrical Code® (NEC®) 2017 года используются оба термина, но ни один из них не определен. По этой причине эти вопросы недавно были рассмотрены в ходе цикла NEC Code 2020 года. Это было сделано путем создания рабочей группы, и они решили, что правильный термин для использования — , ток неисправности , и представили общедоступные входные данные, чтобы добавить определения и пересмотреть разделы, чтобы использовать термин «ток неисправности» для согласованности. В этой статье обсуждаются новые определения, способы определения величины тока короткого замыкания и применимые требования NEC .

Ток неисправности

Как обсуждалось ранее, ток короткого замыкания и ток короткого замыкания взаимозаменяемы; оба они указывают ток, который может протекать в точке системы в условиях короткого замыкания. Эта величина тока короткого замыкания зависит от источника питания и места возникновения короткого замыкания. Следовательно, был необходим другой член, доступный ток короткого замыкания . Это максимальное количество тока, которое может быть доставлено в определенную точку системы в условиях короткого замыкания.Важно помнить, что ток короткого замыкания и доступный ток короткого замыкания связаны с параметрами электрической системы.

В стандарт NEC 2020 г. были добавлены новые определения «тока короткого замыкания» и «доступного тока короткого замыкания» в статье 100, как указано ниже:

Ток неисправности. Ток, подаваемый в точку системы в условиях короткого замыкания.

Ток ошибки, доступный (Available Fault Current). Наибольшая величина тока, которая может быть подана в точку системы в условиях короткого замыкания.

Информационное примечание. Короткое замыкание может произойти при ненормальных условиях, таких как замыкание между проводниками цепи или замыкание на землю. См. Информационное примечание. Рисунок 100.1. 1 [см. рис. 1]

Цифра, указанная в информационном примечании, также указывает на важность терминов «мощность отключения», которая применяется к устройствам защиты от перегрузки по току, и «номинальный ток короткого замыкания», которая применяется к оборудованию.

Рисунок 1. Рисунок 100.1 из NEC-2020.Воспроизведено с разрешения NFPA из NFPA 70®, National Electrical Code®, издание 2020 г. Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www. nfpa.org.

 

Расчет доступного тока повреждения

При расчете доступного тока короткого замыкания отправной точкой всегда является источник питания, которым обычно является коммунальное предприятие. Коммунальная служба может указать величину тока короткого замыкания в точке обслуживания, или можно использовать простой расчет, основанный на трансформаторе, питающем обслуживание.

После того, как это значение определено, следующим шагом будет выполнение другого расчета на основе проводников или шинопровода от точки обслуживания до оборудования ввода обслуживания.

Затем этот процесс повторяется для оборудования, расположенного ниже по потоку от оборудования служебного входа. Этот расчет можно выполнить вручную, с помощью программного обеспечения или мобильных приложений, таких как мобильное приложение серии Eaton Bussmann, FC 2 .

Рис. 2а и 2б. Смартфон демонстрирует калькулятор доступного тока короткого замыкания (FC2), мобильное приложение серии Eaton Bussmann. Предоставлено Eaton.

 

Документация/маркировка доступного тока повреждения

Начиная с NEC 2011 г., требуется маркировать доступный ток короткого замыкания на входном оборудовании для обслуживания. В стандарте NEC 2017 г. теперь требуется документировать и/или маркировать доступный ток короткого замыкания на оборудовании, показанном в красном , показанном ниже.

Таблица 1. Тип оборудования (отметьте/документируйте доступный ток короткого замыкания)

В стандарт NEC 2020 г. добавлено новое требование в разделе 408.6 для щитов, распределительных щитов и распределительных устройств, требующих полевой маркировки доступного тока короткого замыкания в жилых единицах, отличных от одно- и двухквартирных. Это важное изменение требует, чтобы почти все электрораспределительное оборудование было помечено доступным током короткого замыкания.

Требования к номиналу отключения и устройству защиты от перегрузки по току

Первым термином, использованным в стандарте NEC для обозначения способности устройства защиты от перегрузки по току отключать ток, был термин «отключающая способность». Производители автоматических выключателей тогда, а в некоторых случаях и сегодня использовали аббревиатуру «AIC», что является сокращением от «амперная отключающая способность».

Этот термин и требование о том, что устройства защиты от перегрузки по току должны иметь достаточную отключающую способность, восходят к NEC 1940 г., , где в разделе 1109 указано: «Устройства, предназначенные для отключения тока, должны иметь отключающую способность, достаточную для используемого напряжения и тока. который должен быть прерван».

В стандарте NEC 1959 года этот раздел был изменен с раздела 1109 на 110-9.В стандарте NEC 1978 года термин отключающая способность был изменен на номинал прерывания , а к NEC 110-9 был добавлен второй абзац, в котором указано, что идентифицированное оборудование, отличное от уровня неисправности, также должно иметь адекватный номинал прерывания, например, устройства, необходимые для прерывания перегрузок. В 1981 году было добавлено определение рейтинга прерывания . Текущее определение мощности отключения в NEC Статья 100 и текущий текст NEC 110.9 показано ниже.

110.9 Рейтинг прерывания. Оборудование, предназначенное для прерывания тока на уровне неисправности, должно иметь номинальные параметры отключения при номинальном напряжении цепи, по крайней мере, равном току, доступному на клеммах линии оборудования.

Оборудование, предназначенное для отключения тока на уровнях, отличных от короткого замыкания, должно иметь отключающую способность при номинальном напряжении цепи, по крайней мере, равном току, который должен быть отключен. 1

Таким образом, с 1940-х годов следует задать вопрос: «Какова максимальная величина тока (доступный ток короткого замыкания), которую устройство защиты от перегрузки по току должно быть способно отключать, и какова соответствующая отключающая способность (отключающая способность)? что должно быть у устройства защиты от перегрузки по току?»

Рисунок 3. Пример автоматического выключателя Eaton FDE и предохранителя Eaton Bussmann класса J LPJ. Предоставлено Eaton.

 

Номинальные значения тока короткого замыкания и требования к оборудованию

Аналогом номинала отключения устройств защиты от перегрузки по току является номинальный ток короткого замыкания оборудования. Термин, использовавшийся ранее, но не определенный в стандарте NEC , назывался «рейтинг стойкости к короткому замыканию», и он просто относился к максимальной величине тока, которую оборудование могло безопасно выдержать.В NEC 2005 г. было добавлено определение номинального тока короткого замыкания (SCCR), как показано ниже.

Номинальный ток короткого замыкания. Ожидаемый симметричный ток короткого замыкания при номинальном напряжении, к которому устройство или система могут быть подключены без повреждений, превышающих установленные критерии приемлемости. 1

Также в стандарте NEC 2005 г. дополнительное оборудование, которое часто упускали из виду, требовалось маркировать SCCR (показано черным текстом в таблице 2).В 2017 г. NEC дополнительное оборудование должно было быть помечено SCCR (показано красным текстом в таблице 2). Движущей силой для добавления требований к маркировке SCCR является обеспечение того, чтобы оборудование не устанавливалось в местах, где доступный ток короткого замыкания выше, чем его маркировка SCCR, что предотвращает серьезную угрозу безопасности. Обратите внимание, что маркировка безобрывных переключателей является полевой маркировкой в ​​дополнение к маркировке производителя. Полевая маркировка необходима, поскольку SCCR безобрывного переключателя может варьироваться в зависимости от типа, номинала и настроек устройства защиты от перегрузки по току.

Таблица 2. Оборудование, требующее маркировки SCCR

 

Подобно NEC 110.9 для надлежащего применения номинала отключения, NEC 110.10 требует, чтобы оборудование имело номинальный ток короткого замыкания, соответствующий доступному току короткого замыкания. NEC 110.10 входит в состав NEC с 1965 года и требует защиты электрических компонентов от значительных повреждений. Версия NEC 110.10 1978 г. добавила термин рейтинг стойкости к короткому замыканию NEC 1999 года этот термин был изменен в NEC 110.10 на «номинальный ток короткого замыкания». Итак, с 1965 года вопрос, который следовало задать, звучит так: «Каков доступный ток короткого замыкания и каковы номинальные значения электрических компонентов (оборудования) (номиналы тока короткого замыкания)?» При применении электрического оборудования, такого как распределительные щиты, щиты, центры управления двигателями, разъединители, автоматические переключатели и другое оборудование в соответствии с требованиями текущей версии NEC .

110.10 Полное сопротивление цепи, номинальный ток короткого замыкания и другие характеристики. Устройства защиты от перегрузки по току, полное сопротивление, номинальный ток короткого замыкания оборудования и другие характеристики защищаемой цепи должны быть выбраны и согласованы таким образом, чтобы устройства защиты цепи, используемые для устранения неисправности, могли сделать это без значительного повреждения электрооборудование цепи. Предполагается, что эта неисправность возникает либо между двумя или более проводниками цепи, либо между любым проводником цепи и проводником (проводниками) заземления оборудования, разрешенными в 250.118. Перечисленное оборудование, применяемое в соответствии с его перечнем, считается соответствующим требованиям настоящего раздела. 1

Глядя на формулировку NEC 110.10, может показаться, что это требование просто требует, чтобы оборудование SCCR соответствовало доступному току короткого замыкания.

  • Например, почему упоминаются устройства защиты от перегрузки по току? Это связано с тем, что оборудование SCCR может зависеть от конкретного устройства защиты от перегрузки по току.
  • Почему это относится к полному импедансу? Это связано с тем, что доступный ток короткого замыкания варьируется в зависимости от того, где в системе находится оборудование (полное сопротивление от источника питания до точки короткого замыкания).
  • Какие еще характеристики следует учитывать? Это может быть что-то вроде минимального размера корпуса для данного компонента оборудования.
  • Что такое «значительные повреждения»? Это указывает на то, что повреждение может произойти, но оно не должно представлять опасность поражения электрическим током, возгорания или выброса снарядов из оборудования.
  • Если оборудование указано в списке, нужно ли мне беспокоиться о SCCR? Да, вы делаете. Это относится к тому факту, что NEC 3(B) требует применения оборудования в соответствии с его перечнем и маркировкой. Следовательно, если SCCR оборудования составляет 5 кА, это будет нарушением NEC 110.3(B) и NEC 110.10, если допустимый ток короткого замыкания превышает 5 кА.

 

В 2011 NEC были добавлены дополнительные требования, которые четко указывают, что SCCR оборудования должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания для промышленных панелей управления и электрических панелей и оборудования промышленного оборудования.В 2017 NEC аналогичные требования были добавлены для оборудования, показанного ниже красным. Опять же, важно помнить, что номинальный ток короткого замыкания относится к «оборудованию», и SCCR оборудования должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания.

В стандарте NEC 2020 года новый раздел 408.6 не только требует маркировки на месте всех распределительных щитов, распределительных устройств и щитов, но также требует, чтобы SCCR был равен или превышал допустимый ток короткого замыкания.Это требование на самом деле не является «новым», поскольку оборудование должно соответствовать 110.9 и 110.10 для многих циклов Code . Это действительно служит для того, чтобы подчеркнуть необходимость оценки этого оборудования для надлежащего SCCR для инженеров, подрядчиков и инспекторов. Оценка и проверка этого оборудования на наличие надлежащего SCCR все еще может быть сложной задачей, поскольку типичные щиты автоматических выключателей и распределительные щиты могут принимать множество различных автоматических выключателей, а SCCR зависит от устройства с наименьшим номиналом прерывания, установленного в оборудовании. Поэтому для инженеров и подрядчиков важно отметить конкретные автоматические выключатели и их номинальные параметры отключения, чтобы инспекторы могли легко оценить оборудование на предмет надлежащего SCCR.

При замене или добавлении новых автоматических выключателей после первоначальной установки также важно установить автоматические выключатели с надлежащей отключающей способностью. Если используются серийные номиналы, серийный номинал должен быть проверен на соответствие 240.86 и промаркирован в соответствии с 110.22(B) или (C).Типичное оборудование с плавкими предохранителями будет иметь SCCR на 100 000 ампер или 200 000 ампер при использовании токоограничивающих предохранителей, таких как класс CF, J, R, L или T. Следует соблюдать осторожность при установке зажимов отбраковки в оборудование, которое может вмещать предохранители класса R. , но откажитесь от предохранителей класса H (K5) в соответствии с требованиями 240.60 (B) в системах, способных выдавать ток короткого замыкания более 10 000 ампер. Использование выключателей класса H позволяет использовать плавкие предохранители класса H без ограничения тока и ограничивает ток сборки SCCR до 10 000 ампер.

Таблица 3. Тип оборудования, в котором SCCR должен быть равен или превышать доступный ток короткого замыкания

 

Избирательная координация

Доступный ток короткого замыкания также является ключевым фактором для критических систем, где требуется или желательно селективная координация. Это связано с тем, что определение выборочной координации, которое было изменено в стандарте NEC 2014 г., теперь четко указывает, что оно включает в себя полный диапазон перегрузок по току (все токи), от перегрузки до доступного тока короткого замыкания, и полный диапазон защиты от перегрузки по току. время открытия устройства (все время).

Координация выборочная (Выборочная координация). Локализация состояния перегрузки по току для ограничения отключений затронутой цепи или оборудования, достигаемая путем выбора и установки устройств защиты от перегрузки по току и их номиналов или настроек для всего диапазона доступных перегрузок по току, от перегрузки до максимально доступного тока короткого замыкания, и для полный диапазон времени срабатывания устройства защиты от перегрузки по току, связанный с этими перегрузками по току. 1

Подчеркнутый выше текст был добавлен, так как некоторые ошибочно истолковали избирательную координацию как «основанную на времени».«Это не было намерением, поэтому избирательная координация не на 0,1 секунды или 0,01 секунды, а по существу до «нулевого времени». Несмотря на это изменение определения, это неправильное понимание ограничения времени до 0,1 секунды или 0,01 секунды продолжает пропагандироваться. На самом деле, как заявил один производитель, «полная избирательная координация (некоторые в отрасли называют это селективностью до 0,01 секунды)». Это неверное утверждение.

Для анализа всех сверхтоков и всех времен анализа только кривых время-ток в большинстве случаев недостаточно при оценке устройств максимальной токовой защиты для избирательной координации.При определенных условиях для подтверждения всех токов и всех значений времени может потребоваться использование выборочных координационных таблиц производителей, как показано на рис. 4 для предохранителей и автоматических выключателей. Для автоматических выключателей в таблице указан максимальный ток короткого замыкания, для которого выборочно координируется пара автоматических выключателей. Токи повреждения выше этого значения приведут к отсутствию избирательной координации. Как вы можете видеть на рис. 4, автоматические выключатели часто способны обеспечить избирательную координацию только для более низких уровней доступных токов короткого замыкания.

Для достижения избирательной координации при более высоких токах короткого замыкания может потребоваться увеличение номинального тока вышестоящего автоматического выключателя и дополнительных функций, таких как кратковременная задержка, а также может потребоваться увеличение нагрузки на проводники.

Рисунок 4. Комбинации селективной координации MCCB с MCCB — данные испытаний. Предоставлено Eaton

 

Рис. 5. Коэффициенты селективности предохранителей. Предоставлено Eaton

 

В 2020 NEC было внесено важное изменение в отношении уточнения того, какие устройства защиты от перегрузки по току должны иметь избирательную координацию. Информационное примечание и рисунок были добавлены к 700.32, 701.32 и 708.54 для решения этой проблемы. В этом примечании поясняется, что устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (на стороне нагрузки автоматического переключателя резерва) должны избирательно согласовываться с устройствами защиты от перегрузки по току нормального источника. Однако устройства максимальной токовой защиты, не являющиеся устройствами максимальной токовой защиты аварийной системы (устройства максимальной токовой защиты нормального источника), не требуется избирательно координировать с другими неаварийными OCPD.

 

700.32 Избирательная координация. Устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (систем) должны избирательно координироваться со всеми устройствами защиты от перегрузки по току на стороне питания.

Выборочная координация должна быть выбрана лицензированным профессиональным инженером или другими квалифицированными лицами, занимающимися в первую очередь проектированием, установкой или обслуживанием электрических систем. Выбор должен быть задокументирован и предоставлен лицам, уполномоченным проектировать, устанавливать, инспектировать, обслуживать и эксплуатировать систему.

Исключение: Селективная координация между двумя устройствами максимального тока, включенными последовательно, не требуется, если никакие нагрузки не подключены параллельно устройству, расположенному ниже по потоку.

Информационное примечание: см. Информационное примечание на рис. 700.32 для примера того, как устройства защиты от перегрузки по току аварийной системы (OCPD) выборочно координируются со всеми OCPD на стороне питания.

OCPD D избирательно координируется с OCPD C, F, E, B и A.

OCPD C избирательно координируется с OCPD F, E, B и A.

OCPD F выборочно координируется с OCPD E.

OCPD B не требуется выборочной координации с OCPD A, поскольку OCPD B не является аварийной системой OCPD.1

 

Рисунок 6. Рисунок 700.32 из NEC-2020. Воспроизведено с разрешения NFPA из NFPA 70®, National Electrical Code®, издание 2020 г. Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www.nfpa.org.

 

  Сводка

Ток короткого замыкания и доступный ток короткого замыкания являются ключевыми факторами для правильного применения устройств, оборудования и систем перегрузки по току, где требуется селективная координация.Определение «тока короткого замыкания» и «доступного тока короткого замыкания» стандарта 2020 NEC , а также информационное примечание и рисунок в определении доступного тока короткого замыкания помогают объяснить важность номинальных значений прерывания устройства защиты от перегрузки по току и номинальных токов короткого замыкания оборудования. поскольку это относится к допустимому току короткого замыкания системы. Надлежащее применение устройств защиты от перегрузки по току, а также компонентов и оборудования SCCR не должно быть новой концепцией, поскольку история восходит к 1940 и 1965 годам соответственно. Из-за изменений, связанных с этой темой по сравнению с NEC 2005 года, не удивляйтесь, когда инспектор по электрике задаст вам следующие вопросы: «Каков доступный ток короткого замыкания? Это отмечено или задокументировано? И являются ли устройства защиты от перегрузки по току и номинальные токи короткого замыкания оборудования равными или превышающими доступный ток короткого замыкания?»

 

Каталожные номера
  1. NFPA 70®, National Electrical Code® , издание 2020 г.Copyright© 2019, Национальная ассоциация противопожарной защиты. Полный текст NFPA 70® можно найти на сайте www.nfpa.org.

Номинал автоматического выключателя | Ток включения отключения при коротком замыкании

Номинальные параметры автоматического выключателя согласно включают:

  1. Номинальный ток отключения при коротком замыкании.
  2. Номинальный ток включения при коротком замыкании.
  3. Номинальная последовательность срабатывания автоматического выключателя.
  4. Номинальный кратковременный ток.

Ток отключения автоматического выключателя при коротком замыкании

Это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель (CB) может выдержать перед этим, окончательно отключившись при размыкании его контактов.

При протекании короткого замыкания через автоматический выключатель возникают термические и механические напряжения в токоведущих частях выключателя. Если площадь контакта и поперечное сечение проводящих частей автоматического выключателя недостаточно велики, может возникнуть вероятность необратимого повреждения изоляции, а также проводящих частей выключателя.

В соответствии с законом нагревания Джоуля повышение температуры прямо пропорционально квадрату тока короткого замыкания, контактному сопротивлению и продолжительности тока короткого замыкания.Ток короткого замыкания непрерывно протекает через автоматический выключатель до тех пор, пока короткое замыкание не будет устранено путем размыкания автоматического выключателя.

Поскольку термическое напряжение в автоматическом выключателе пропорционально периоду короткого замыкания, отключающая способность автоматического выключателя зависит от времени работы. При 160 o С алюминий размягчается и теряет механическую прочность, эту температуру можно принять за предел повышения температуры контактов прерывателя при коротком замыкании.

Следовательно, отключающая способность при коротком замыкании или ток отключения при коротком замыкании автоматического выключателя определяется как максимальный ток, который может протекать через выключатель с момента возникновения короткого замыкания до момента устранения короткого замыкания без какого-либо необратимого повреждения выключателя.
Значение тока отключения при коротком замыкании выражается в среднеквадратичных значениях.

При коротком замыкании выключатель подвергается не только тепловым нагрузкам, но и серьезным механическим воздействиям.Поэтому при определении емкости короткого замыкания также учитывается механическая прочность выключателя.

Таким образом, для выбора подходящего автоматического выключателя, очевидно, необходимо определить уровень неисправности в той точке системы, где должен быть установлен выключатель. После того, как уровень неисправности любой части электропередачи определен, легко выбрать правильный автоматический выключатель для этой части сети.

Номинальная включающая способность при коротком замыкании

Включающая способность автоматического выключателя при коротком замыкании выражается в пиковом значении, а не в среднеквадратичном значении, как отключающая способность.Теоретически в момент возникновения короткого замыкания в системе ток короткого замыкания может увеличиться вдвое по сравнению с его симметричным уровнем короткого замыкания.

В момент включения выключателя в неисправном состоянии системы короткозамкнутая часть системы, подключенная к источнику. Первый цикл тока во время замыкания цепи автоматическим выключателем имеет максимальную амплитуду. Это примерно в два раза больше амплитуды симметричной формы волны тока короткого замыкания.

Контакты выключателя должны выдерживать это максимальное значение тока во время первого цикла сигнала, когда выключатель замыкается из-за неисправности.На основании этого явления, упомянутого выше, выбранный автоматический выключатель должен быть рассчитан на включающую способность при коротком замыкании.

Поскольку номинальный ток включения автоматического выключателя при коротком замыкании выражается максимальным пиковым значением, он всегда больше номинального тока отключения автоматического выключателя при коротком замыкании. Нормальное значение тока включения короткого замыкания в 2,5 раза больше, чем ток отключения короткого замыкания. Это относится как к стандартным автоматическим выключателям, так и к автоматическим выключателям с дистанционным управлением.

Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл автоматического выключателя

Это механические требования к рабочему механизму автоматического выключателя.Последовательность номинального рабочего режима автоматического выключателя определена как:

Где O указывает на размыкание выключателя.

CO представляет собой время операции закрытия, за которой сразу следует операция открытия без какой-либо преднамеренной временной задержки.

t’ – время между двумя операциями, необходимое для восстановления исходных условий и/или предотвращения чрезмерного нагрева проводящих частей выключателя. t = 0,3 с для автоматического выключателя

, предназначенного для первого режима автоматического повторного включения, если не указано иное.

Предположим, номинальный рабочий цикл автоматического выключателя:


Это означает, что за операцией отключения автоматического выключателя следует операция включения через интервал времени 0,3 с, а затем автоматический выключатель снова отключается без какой-либо преднамеренной временной задержки . После этой операции размыкания выключатель снова замыкается через 3 минуты, а затем мгновенно отключается без какой-либо преднамеренной временной задержки.

Номинальный кратковременный ток

Это предельный ток, который автоматический выключатель может безопасно выдерживать в течение определенного времени без каких-либо повреждений. Автоматические выключатели не устраняют ток короткого замыкания, как только в системе возникает какая-либо неисправность. Между моментом возникновения неисправности и моментом устранения неисправности выключателем всегда присутствуют преднамеренные и преднамеренные временные задержки.

Эта задержка возникает из-за времени срабатывания реле защиты, времени срабатывания автоматического выключателя, а также может быть преднамеренной временной задержкой, установленной в реле для надлежащей координации защиты энергосистемы. Даже если автоматический выключатель не сработает, неисправность будет устранена следующим автоматическим выключателем, расположенным выше.

В этом случае время устранения неисправности увеличивается. Следовательно, после неисправности автоматический выключатель должен выдерживать короткое замыкание в течение определенного времени. Сумма всех временных задержек не должна быть более 3 секунд; следовательно, автоматический выключатель должен выдерживать максимальный аварийный ток, по крайней мере, в течение этого короткого периода времени.

Ток короткого замыкания внутри автоматического выключателя может оказывать два основных воздействия.

  1. Из-за высокого электрического тока в изоляции и проводящих частях выключателя могут возникать высокие термические напряжения.
  2. Высокий ток короткого замыкания вызывает значительные механические напряжения в различных токоведущих частях автоматического выключателя.

Автоматический выключатель рассчитан на такие нагрузки. Но ни один автоматический выключатель не должен выдерживать ток короткого замыкания не более тока в течение заданного короткого периода времени. Номинальный ток короткого замыкания автоматического выключателя должен быть как минимум равен номинальному току отключения автоматического выключателя при коротком замыкании.

Номинальное напряжение автоматического выключателя

Номинальное напряжение автоматического выключателя зависит от его системы изоляции.Для систем ниже 400 кВ автоматический выключатель рассчитан на 10% превышение нормального напряжения системы. Для системы выше или равной 400 кВ изоляция автоматического выключателя должна выдерживать 5% превышение нормального напряжения системы.

Это означает, что номинальное напряжение автоматического выключателя соответствует максимальному напряжению системы. Это связано с тем, что при отсутствии нагрузки или в условиях малой нагрузки уровень напряжения энергосистемы может повышаться до максимального номинального напряжения системы.

Автоматический выключатель также подвержен двум другим условиям высокого напряжения.

  1. Внезапное отключение большой нагрузки по любой другой причине, напряжение на выключателе, а также между контактами при разомкнутом выключателе может быть очень высоким по сравнению с более высоким напряжением в системе. Это напряжение может иметь частоту сети, но не сохраняется в течение очень длительного периода времени, так как эта ситуация с высоким напряжением должна быть устранена с помощью защитного распределительного устройства.
    Но автоматический выключатель может выдерживать такое перенапряжение промышленной частоты в течение своего нормального срока службы.
    Автоматический выключатель должен быть рассчитан на выдерживаемое напряжение промышленной частоты только в течение определенного времени.Обычно время составляет 60 секунд. Обеспечение выдерживаемой способности промышленной частоты более 60 секунд неэкономично и практически не желательно, так как все нештатные ситуации в электроэнергетической системе однозначно устраняются за гораздо меньший период времени, чем 60 секунд.
  2. Как и другие устройства, подключенные к энергосистеме, автоматический выключатель в течение срока службы может столкнуться с ударами молнии и коммутационными импульсами.
    Система изоляции выключателя и контактный зазор разомкнутого выключателя должны выдерживать эти формы волны импульсного напряжения. Амплитуда этого возмущения очень и очень высока, но по своей природе чрезвычайно неустойчива.Таким образом, автоматический выключатель рассчитан на то, чтобы выдерживать это импульсное пиковое напряжение только в микросекундном диапазоне.

6

6

Номинальная система напряжения Высочайшее напряжение системы Выдерживают частоту мощности напряжение Импульсное напряжение
11 кВ

12 кВ
33 KV 36 KV 70 кВ 170 кВ 170 кВ
132 кВ 145 кВ 275 кВ 275 KV 650 KV
220 кВ
220 кВ 245 кВ 460 кВ 1050 кВ
400 KV 420 KV

Как правильно и точно подобрать автоматический выключатель для двигателя?

Если вы хотите знать, как правильно и безопасно выбрать автоматический выключатель для двигателя, вам следует, в первую очередь, следовать рекомендациям NEC, особенно в различных разделах статьи 430. Вы также можете получить необходимую информацию с паспортной таблички двигателя, которую можно найти в Интернете, если она окажется неразборчивой.

Мое руководство будет в основном основано на том, как вы должны следовать этим рекомендациям по размерам с учетом мощности, типа, напряжения и размера двигателя.

Инструменты, необходимые для правильного определения размера

Копия Национального электротехнического кодекса

Если у вас его нет в наличии, вы можете попробовать получить к нему бесплатный доступ через NFPA.В противном случае вам может потребоваться подписка. Вам понадобится копия Кодекса, так как вы будете обращаться к таблицам, содержащим необходимую информацию, чтобы выбрать правильный размер выключателя двигателя для вашего конкретного применения.

Еще лучше, если на заводской табличке вашего двигателя уже есть необходимая вам информация. Я объясню почему в первой части следующего раздела. Наконец, еще один шаг, который вы можете сделать, особенно если у вас нет копии NEC, — это выполнить расчет вручную.

Для удобства я рекомендую метод с паспортной табличкой, так как вам будет указана точная сила тока.Вы можете подтвердить эту информацию, обратившись к таблицам, приведенным в статьях 430.32 и 430.52 НЭК. Однако я также не исключаю полностью выполнение ручных вычислений по причинам, изложенным ниже.

Как правильно подобрать выключатели для различных типов двигателей

В целом, подбор выключателя для двигателя можно описать следующими указателями и шагами:

  • Узнайте точную мощность двигателя, взглянув на информацию на его табличке.Если номинальные токи как для 240 В, так и для 480 В уже доступны, при условии, что вы из США, то это должно дать вам точный размер, который вам нужен, выраженный в амперах.
  • Если вам известны только мощность и напряжение, определите тип двигателя, постоянный или непостоянный, а также требуется ли ему 125% защита по току, взглянув на таблицу, приведенную в статье 430.32 Национального электротехнического кодекса.
  • Вам также потребуется защита от короткого замыкания, и для этого вам нужно будет обратиться к таблице в статье 430.52. Этот основан на общей нагрузке и размере двигателя.

Я не выхожу за рамки этих трех пунктов при выборе размера выключателя для двигателей. Конечно, у вас могут быть разные типы двигателей и автоматических выключателей, но эти три шага всегда помогут мне получить точную информацию о размерах, которая мне нужна.

Между прочим, если вы проживаете за пределами США или вам нужен калькулятор номинальной мощности автоматического выключателя двигателя, я рекомендую вам попробовать калькулятор, предоставленный компанией Electrical Technology.Он превосходит любую таблицу размеров автоматических выключателей двигателя, с которой я сталкивался в прошлом. Вот как вы можете его использовать:

  • Просто укажите, что вы хотите рассчитать. В данном случае это, очевидно, размер выключателя, так что выбирайте его.
  • После этого укажите страну и соответствующее напряжение, которое вы хотите проверить. Нет необходимости устанавливать ток и мощность прерывателя. Вы получите минимальный размер прерывателя и рекомендуемый размер прерывателя в нижней части. Легко, как пирог, верно?
  • Если у вас есть сомнения или вы хотите проверить результат, просто обратитесь к таблицам, которые я упомянул.

Но что, если у вас нет под рукой копии Кодекса или вы помните только его части? Или, скажем, вы внезапно оказались без доступа в Интернет. Подобные случаи служат аргументом в пользу того, чтобы знать, как выполнять расчеты вручную при попытке подобрать размер выключателя для двигателя.

Еще одним очевидным преимуществом наличия этого навыка является то, что вам не придется доставать копию Кодекса или использовать размер гидромолота для моторного калькулятора каждый раз, когда вам нужна эта конкретная информация.Это также может пригодиться, если вы используете автоматический выключатель другого типа, например, выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, общая мощность которого составляет 250% от всей нагрузки.

Как вручную рассчитать правильный размер автоматического выключателя для двигателя

Существует множество факторов, которые необходимо учитывать при расчетах вручную. К ним относятся:

  • Мощность двигателя и напряжение
  • Однофазный или трехфазный двигатель
  • Коэффициент мощности
  • Эффективность
  • Тип используемого автоматического выключателя

1.Начните с расчета тока отрыва.

Для этого вам понадобится специальная формула. Допустим, мощность мотора 25 лошадиных сил. Его напряжение 220В, при этом коэффициент мощности 0,8 при КПД 90%. Имея в виду эти значения, мы придем к следующему уравнению:

I = (25 х 746) / (√3 х 220 х 0,8 х 0,9)

Суммарный ток срабатывания 67,98 ампер.

2. Получите точное значение силы тока в соответствии с типом используемого вами автоматического выключателя.

Если вы используете автоматический выключатель с обратнозависимой выдержкой времени, вам придется следовать следующей формуле:

I = 67. 98 ампер x 250%

Следовательно, общее значение в амперах равно 169,95. По общему признанию, вам также необходимо обратиться к Кодексу на этом этапе, при условии, что вы не запомнили таблицу в разделе 240.6, в которой изложены номинальные значения тока, относящиеся к автоматическим выключателям с обратнозависимой выдержкой времени.

Поскольку в наших расчетах мы приблизились к номиналу 170 А, нам нужно будет использовать выключатель на 175 А, поскольку в соответствии с Кодексом он всегда должен быть немного выше, чем первый.

Опять же, это подчеркивает важность типа используемого вами автоматического выключателя, поскольку он может кардинально изменить размер, необходимый для ваших конкретных требований.

Другие указатели, о которых следует помнить

  • Помните, что двигатель вашего конкретного оборудования может существенно повлиять на окончательный размер автоматического выключателя, а также на его применимый тип. Например, статья 440. 22 NEC фактически гласит, что для большинства кондиционеров нельзя использовать выключатели, превышающие 175% номинального тока нагрузки двигателя.
  • Общий пусковой ток двигателя также определяет необходимость увеличения процентной доли номинального тока нагрузки.Для АС с большими пусковыми токами общий ток нагрузки можно увеличить до 225 %.

Если вы хотите научиться вручную рассчитывать токи нагрузки, я предлагаю вам посмотреть этот видеоурок:

Заключение

Понравилось ли вам мое руководство по подбору автоматического выключателя для двигателя? Буду признателен, если вы поделитесь своими мыслями по этому поводу в разделе комментариев ниже. Если она вам понравилась, мне также будет приятно, если вы поделитесь этой статьей с теми, кто, по вашему мнению, сочтет ее ценной.

Помните, что нет ничего лучше того, что предлагает NEC, когда речь идет о типоразмерах выключателя двигателя. Речь идет о поддержании эффективности конкретной электрической системы и одновременной гарантии того, что вся установка на 100% безопасна. Более или менее информация, размещенная на заводских табличках, также соответствует ему.

4 шага для расчета номинального тока короткого замыкания в промышленных панелях управления

номинальный ток короткого замыкания

Дэниел Лайтси
ABB Ability(TM), Smart Power

Марсело Э.Valdes
PE, IEEE Fellow Applications Eng. Manager
Промышленные решения ABB Electrification Products

Номинальный ток короткого замыкания (SCCR) является критически важной спецификацией при разработке промышленных панелей управления. Определение подходящего SCCR фактически не требует вычислений. Вместо этого существует простой четырехэтапный процесс.

Стандарт безопасности UL для промышленных панелей управления, UL 508A, включает инструкции по расчету номинального тока короткого замыкания панели (SCCR), но у многих людей возникают проблемы с выполнением этого процесса.Точное определение SCCR необходимо для обеспечения безопасности людей, работающих на энергетическом оборудовании или рядом с ним. Панель с неправильно рассчитанным SCCR может выйти из строя или вызвать вспышку дуги, что может привести к серьезным травмам или смерти, а также к значительному повреждению объекта.

Люди ссылаются на «расчет» SCCR панели, но на самом деле никаких расчетов не требуется. Скорее, идентификация SCCR требует только того, чтобы вы исследовали неисправность компонентов в цепи панели.Имея на руках список этих значений, вам нужно определить компонент с наименьшей емкостью, который буквально является самым слабым звеном в цепи. SCCR всей панели в сборе — это мощность этого компонента.

Панели должны быть рассчитаны на доступный ток короткого замыкания во время их установки и на будущие потенциальные потребности, если они могут быть выше в какой-то момент в будущем.

Что такое SCCR?
Вместо того, чтобы «вычислять» SCCR панели, на самом деле требуется только исследовать мощность отказа соответствующих компонентов, а затем определить компонент с наименьшей мощностью … самое слабое звено в цепи.SCCR этого компонента является SCCR всей панели в сборе.

До 2005 г. NEC требовал, чтобы на электрических панелях промышленного оборудования была указана только номинальная мощность отключения основного устройства защиты от перегрузки по току. Это, однако, не гарантировало адекватной защиты электрического щита от коротких замыканий. Новый стандарт включает всю комбинированную силовую цепь при определении требований SCCR.

Определение SCCR панели
Как рассчитывается SCCR? Процесс состоит из трех этапов:
Этап 1. Определите номинальный ток короткого замыкания (SCCR) каждого компонента или комбинации в силовой цепи.(SB4.2)
Шаг 2 – Определите, ограничивают ли компоненты фидерной цепи ток короткого замыкания (SB4.3) устройствами защиты цепи, такими как предохранитель.
Шаг 3 – Определите общий номинальный ток короткого замыкания для промышленной панели управления (SB4.4.).
Шаг 4. Перечислите маркировку SCCR на паспортной табличке панели управления (SB5.1).

Ниже приведена более подробная информация о каждом шаге.

Шаг 1. Определите номинальный ток короткого замыкания каждого компонента в силовой цепи
Первым шагом является определение SCCR каждого компонента или комбинации компонентов, который обычно указан на этикетке компонента или в руководстве по эксплуатации.Вам не нужно включать SCCR для силовых трансформаторов.

Другим источником информации о SCCR является предполагаемый максимальный номинальный ток короткого замыкания для немаркированных компонентов, таблица SB4. 1 стандарта UL 508A. Это также называется стандартной ошибкой. Все компоненты должны иметь стандартный номинальный ток короткого замыкания, и он обычно очень низкий.

Доступны ресурсы, которые предоставляют рейтинги устройств для распознаваемых компонентов, включая файл UL компонента и инструкции производителя по установке.Кроме того, на веб-сайте UL есть таблица номинальных токов короткого замыкания для компонентов комбинированного контроллера двигателя. Эти компоненты обычно должны использоваться с другим компонентом для получения желаемого ратина

.

Компоненты фидерной цепи, изменяющие ток короткого замыкания, включают:

  • Силовые трансформаторы
  • Токоограничивающие автоматические выключатели
  • Токоограничивающие предохранители

Вам необходимо найти эти детали и включить их в рассмотрение SCCR.

В ответвленной цепи необходимо учитывать номиналы трансформаторов. Для трансформаторов с номинальной мощностью 10 кВА или менее вторичной обмотке трансформатора назначается доступный ток 5 кА, и все компоненты вторичной стороны в силовой цепи должны иметь SCCR 5 кА или выше. На первичной стороне только первичная защита от перегрузки по току относится к общему SCCR панели. Примером могут служить предохранители класса CC, используемые на первичной стороне трансформатора, которые имеют SCCR 100 кА.

Ответвленные цепи должны иметь SCCR, равный или превышающий пропускной ток фидерной цепи.Если это не так, общий рейтинг для панели является более низким рейтингом панели или ответвленной цепи.

Шаг 2. Определите, ограничивают ли компоненты фидерной цепи ток короткого замыкания
После того, как вы определили SCCR для компонентов, следующим шагом будет определение того, ограничивают ли компоненты фидерной цепи, в частности устройства защиты цепи, такие как предохранители, ток короткого замыкания .

Автоматические выключатели должны иметь маркировку «Ограничение тока», чтобы использовать SB4.3.2. Пропускной ток выключателя не превышает установленного значения.Применяется одно из двух условий:
1. Если устройства на стороне нагрузки этого выключателя имеют более высокий SCCR, чем отключающая способность выключателя, то можно использовать отключающую способность автоматического выключателя. Это также может быть комбинация, проверенная производителем или магазином панелей.
2. Если устройства имеют более низкий SCCR, чем отключающая способность автоматического выключателя, SCCR для этой цепи имеет более низкое значение.

Максимальная пропускная способность автоматического выключателя определяется производителем.Для предохранителей это определяется стандартом, позволяющим использовать Таблицу SB4 «Пиковые пропускаемые токи, IP и I2T отключения для предохранителей».

При определении SCCR панели, SCCR на стороне линии любого токоограничивающего автоматического выключателя не может превышать SCCR любой защиты параллельных цепей или отключающей способности автоматического выключателя. Максимальный допустимый ток не может превышать SCCR для любой ответвленной цепи на стороне нагрузки. В основном это означает, что устройство на стороне нагрузки этого выключателя может выдерживать пропускаемую энергию и ток выключателя.

Для предохранителей используйте значения из таблицы SB4. 2 «Пиковые сквозные токи, IP и отключение, I2T для предохранителей», чтобы получить I2T и IP для предохранителя, используемого в комбинированной цепи. Можно использовать любой предохранитель с более низким значением как для I2T, так и для IP. Если номинал предохранителя не указан, используйте следующее большее значение в таблице.

Шаг 3. Определение общего номинального тока короткого замыкания с
По завершении исследования компонентов у вас есть информация, необходимая для определения SCCR панели.Вы делаете это, определяя три разных SCCR. Самая нижняя из трех — это панель SCCR.

Три значения для определения:

  • Для каждой защищаемой ответвленной цепи в панели определите наименьший SCCR для компонентов силовой цепи на стороне нагрузки защитного устройства ответвленной цепи. (SB4.4.1)
  • Определите самый низкий SCCR всех компонентов фидера.
  • Если токоограничивающие компоненты подаются в фидерную цепь, определите модифицированный SCCR для фидерного компонента и всех ответвленных цепей [из пункта A выше], подключенных к стороне нагрузки. (SB4.3), см. шаг 2 выше.

Сравните эти значения на этой панели. SCCR является самым низким из трех.

Шаг 4. Перечислите маркировку SCCR на паспортной табличке панели управления (SB5.1)

Значение, полученное в шаге 3 выше, должно быть указано на паспортной табличке или паспортной табличке панели. Маркировка заводской таблички должна включать симметричное среднеквадратичное значение SCCR в кАмперах при номинальном напряжении.

Знай свою панель

Люди, которые проектируют и строят промышленные панели управления питанием, должны понимать требуемый уровень защиты от тока короткого замыкания для людей, которые владеют, эксплуатируют и обслуживают эти панели.Номинальный ток короткого замыкания является ключевой информацией для обеспечения надлежащего уровня защиты. Производители панелей полагаются на этапы, изложенные в стандарте UL 508A, для расчета/определения SCCR своей продукции и предоставления этой информации.

Ссылки
[1] 2008 г., PanelBoard and Switchboard Short Circuit Ratings, Underwriters Labratories, https://legacy-uploads.ul.com/wp-content/uploads/2014/04/ul_PanelboardShortCircuitRatings.pdf
[2] UL 508A, третье издание, стандарт для промышленных панелей управления

Сопутствующее содержимое

Серия автоматических выключателей в литом корпусе (MCCB) SACE Tmax XT разработана таким образом, чтобы обеспечить максимальную простоту использования, интеграцию и подключение, а также надежность и качество.Подробнее, SACE Tmax XT: откройте новые горизонты

Определения номинальных характеристик, применяемые к низковольтным автоматическим выключателям в литом корпусе (MCCB)

Для защиты системы 600 В и ниже

Автоматический выключатель в литом корпусе является «рабочей лошадкой» для защиты системы 600 В и ниже . Автоматический выключатель — это устройство, предназначенное для размыкания и замыкания неавтоматическими средствами, а также для автоматического размыкания цепи при предопределенном сверхтоке без повреждения самого себя при правильном применении в пределах его номинала.

Номинальные определения, применяемые к низковольтным автоматическим выключателям в литом корпусе (MCCB)

Следующие термины применяются к автоматическим выключателям в литом корпусе:

Напряжение — Автоматические выключатели рассчитаны и маркированы с учетом максимального напряжения , при котором они могут работать. применяться . Номинальные значения напряжения автоматического выключателя различаются между 3-проводными системами, соединенными треугольником, и 4-проводными системами, соединенными звездой.

Как указано в NEC, статья 240.85 , автоматический выключатель с постоянным номинальным напряжением, например, 240 или 480 В, может использоваться в цепи, в которой номинальное напряжение между любыми двумя проводниками не превышает номинального напряжения автоматического выключателя.

Выключатели с косой чертой, например, 120/240 В или 480 Y/277 В, могут применяться в цепях с глухозаземленным заземлением, где номинальное напряжение любого проводника относительно земли не превышает меньшее из двух значений цепи номинальное напряжение выключателя и номинальное напряжение между любыми двумя проводниками не превышает более высокого значения номинального напряжения выключателя.

Частота — Автоматические выключатели в литом корпусе обычно подходят для 50 Гц или 60 Гц. У некоторых также есть рейтинг постоянного тока.

Непрерывный ток или Номинальный ток — это максимальный ток, который автоматический выключатель может непрерывно проводить при данной номинальной температуре окружающей среды без срабатывания (обычно 40°C).

В соответствии со статьей 210.20 NEC  автоматический выключатель (или любое устройство защиты от перегрузки по току ответвленной цепи) не должен нагружаться более чем на 80 % от его непрерывного тока, если сборка, включая автоматический выключатель и корпус, не указана для работы при 100 % от его рейтинга.

Полюса – Количество полюсов – это количество элементов группового автоматического выключателя в одном корпусе. Автоматические выключатели доступны с одним, двумя или тремя полюсами, а также с четырьмя полюсами для определенных приложений.

В соответствии со статьей 240.85 NEC двухполюсный автоматический выключатель не может использоваться для защиты трехфазной цепи треугольника с заземлением в углу, если автоматический выключатель не имеет маркировки 1ø – 3ø, указывающей на такую ​​пригодность.

Управляющее напряжение — Номинальное управляющее напряжение — это напряжение переменного или постоянного тока, предназначенное для приложения к устройствам управления, предназначенным для размыкания или замыкания автоматического выключателя.В большинстве случаев это относится только к аксессуарам, которые заказываются по индивидуальному заказу, например к моторным приводам.

Номинал отключения — это максимальный ток при номинальном напряжении, который автоматический выключатель должен отключать при стандартных условиях испытаний.

Кратковременное или стойкое сопротивление — характеризует способность автоматического выключателя выдерживать воздействие протекающего тока короткого замыкания в течение установленного периода времени. Автоматические выключатели в литом корпусе t , как правило, не имеют номинала прочности , хотя некоторые выключатели более новой конструкции имеют.

Мгновенное отключение — Функция электронного расцепляющего автоматического выключателя, которая вызывает срабатывание функции мгновенного действия при превышении заданного уровня тока, если характеристика функции мгновенного действия отключена.

Автоматический выключатель с ограничением тока — это автоматический выключатель, в котором не используется плавкий элемент. 2 t волны _ цикла симметричного предполагаемого течения.

HID — это маркировка, указывающая на то, что автоматический выключатель прошел дополнительных испытания на выносливость и повышение температуры для оценки его способности использоваться в качестве обычного коммутационного устройства для газоразрядного освещения высокой интенсивности. В соответствии со стандартом NEC 240. 80 (D) автоматический выключатель, который используется в качестве переключателя в цепи газоразрядного освещения, должен иметь маркировку HID. Автоматические выключатели HID

также можно использовать в качестве выключателей в цепях люминесцентного освещения.

SWD — это маркировка, указывающая на то, что автоматический выключатель прошел дополнительные испытания на выносливость и повышение температуры, чтобы оценить его способность использоваться в качестве обычного коммутационного устройства люминесцентного освещения.

В соответствии с NEC 240.80 (D) автоматический выключатель, который используется в качестве переключателя в цепи освещения HID , должен иметь маркировку SWD или HID.

Рама — термин «рама» применяется к группе автоматических выключателей аналогичной конфигурации . Размер корпуса выражается в амперах и соответствует наибольшему номинальному току, доступному в этой группе.

Термомагнитный автоматический выключатель . Этот тип автоматического выключателя содержит тепловой элемент для отключения автоматического выключателя при перегрузках и быстродействующий магнитный элемент мгновенного действия для отключения автоматического выключателя при коротких замыканиях.

На многих крупных термомагнитных автоматических выключателях элемент мгновенного действия регулируется.

Электронный автоматический выключатель — Электронный автоматический выключатель содержит полупроводниковый регулируемый расцепитель. Эти автоматические выключатели чрезвычайно гибки в координации с другими устройствами.

Датчик . Датчик электронного расцепителя автоматического выключателя обычно представляет собой трансформатор тока с воздушным сердечником (ТТ) , специально разработанный для работы с расцепителем этого автоматического выключателя.

Размер датчика в сочетании с номинальной вилкой  определяет номинальный постоянный ток автоматического выключателя с электронным расцепителем .

Номинальная вилка — номинальная вилка автоматического выключателя с электронным расцеплением может изменять номинальный постоянный ток автоматического выключателя в зависимости от размера его датчика.

Типовые автоматические выключатели в литом корпусе показаны на рис. 1 , где слева — термомагнитный автоматический выключатель, а справа — автоматический выключатель с электронным расцепителем.Термомагнитный автоматический выключатель предназначен для кабельных соединений, а электронный автоматический выключатель предназначен для шинных соединений, но ни один из этих типов по своей сути не подходит для одного типа соединения по сравнению с другим.

Автоматические выключатели могут быть установлены в отдельно стоящих корпусах, в распределительных щитах или в щитах.

Рисунок 1 – Автоматические выключатели в литом корпусе

Времятоковая характеристика термомагнитного автоматического выключателя

Типичная времятоковая характеристика термомагнитного автоматического выключателя показана на рис. 2 .

Обратите внимание на две отдельные части кривой характеристики: Тепловая или долговременная характеристика используется для защиты от перегрузки, а магнитная или мгновенная характеристика используется для защиты от короткого замыкания.

Также обратите внимание, что существует диапазон времени срабатывания для заданного тока короткого замыкания. Нижняя граница представляет наименьшее возможное время срабатывания, а верхняя граница представляет максимально возможное время срабатывания для данного тока.

Рисунок 2 – Времятоковая характеристика термомагнитного автоматического выключателя
Времятоковая характеристика автоматического выключателя с электронным расцепителем

Времятоковая характеристика автоматического выключателя с электронным расцепителем показана на рис. 3 .Характеристики автоматического выключателя с электронным отключением состоят из параметров длительного срабатывания, долговременной задержки, кратковременного срабатывания, короткой задержки и мгновенного срабатывания, все из которых регулируются в заданном диапазоне.

Эта возможность регулировки делает автоматический выключатель с электронным расцепителем очень гибким при координации с другими устройствами . Регулируемые параметры электронного расцепителя являются функциями расцепителя.

Во многих случаях расцепитель доступен без функции кратковременного отключения.

В каталожных данных долговременная характеристика указана как L , кратковременная характеристика указана как S , а мгновенная характеристика как I . Поэтому расцепитель LSI имеет долговременную, кратковременную и мгновенную характеристики, тогда как расцепитель LI имеет только долговременную и мгновенную характеристики.

Для автоматических выключателей с кратковременным срабатыванием функция мгновенного срабатывания может быть отключена, что улучшает координацию с нижестоящими устройствами.

Рисунок 3. Времятоковая характеристика автоматического выключателя с электронным расцепителем

. Если функция мгновенного отключения отключена, необходимо помнить о любой функции мгновенного отключения, которая есть у выключателя, которая активирует функцию мгновенного отключения при превышении заданного уровня тока, даже если был отключен, чтобы защитить автоматический выключатель от повреждения.


Координация

Типичная координация между электронным и термомагнитным автоматическим выключателем показана на рис. 4 ниже.Поскольку временные диапазоны не перекрываются, эти два устройства считаются скоординированными.

Рисунок 4. Типовое согласование автоматических выключателей в литом корпусе

Дальнейшее снижение пропускаемой энергии при коротком замыкании в области между двумя автоматическими выключателями с электронным расцеплением может быть достигнуто за счет зонально-селективной блокировки. Это заключается в подключении двух расцепителей таким образом, что, если автоматический выключатель ниже по цепи обнаруживает неисправность (как правило, это будет основано на кратковременном срабатывании), он отправляет ограничивающий сигнал на автоматический выключатель выше по линии.

После этого вышестоящий автоматический выключатель будет продолжать отключаться по таймауту, указанному на его характеристической кривой, если нижестоящее устройство не устранит неисправность.

Однако, если нижестоящее устройство не обнаруживает неисправность, а вышестоящие устройства обнаруживают ее, то вышестоящее устройство не получит ограничивающий сигнал от нижестоящего устройства и отключится без преднамеренной задержки.

Пример

Например, если в системе на рис. 4 присутствовала блокировка по зонам, а на шине C произошел сбой, автоматический выключатель B обнаружит неисправность и отправит блокирующий сигнал на автоматический выключатель A .Автоматический выключатель A скоординирован с автоматическим выключателем B , поэтому автоматический выключатель B сработает первым.

Если автоматический выключатель B не устранит неисправность, автоматический выключатель A истечет время токовой характеристики в соответствии с рис. 4 и отключится. Если неисправность возникает на шине B, автоматический выключатель B не обнаружит неисправность и, следовательно, не пошлет запрещающий сигнал на автоматический выключатель A. Автоматический выключатель A обнаружит неисправность и отключится без преднамеренной задержки, что происходит быстрее, чем предписано его времятоковая характеристика согласно рисунку 4.

Необходимо соблюдать осторожность при применении зонально-селективной блокировки , когда имеется несколько источников питания и токи короткого замыкания могут протекать в любом направлении через автоматический выключатель.

В таблице 1 приведены типичные характеристики автоматических выключателей в литом корпусе для коммерческого и промышленного применения. Эта таблица только для справки ; при указании автоматических выключателей следует использовать фактические каталожные данные производителя.

4 100, 150

9

4 400, 600

6

9000, 1000 4 1600, 200075

9

4 3000, 4000 9 10004
Размер рамки (A) Количество
полюсов
прерывая рейтинг при напряжении переменного тока (KA, RMS Symmetrical)
120 V 240 V 277 V 480 V 600 V
1 14

1 65 65 65 65
2, 3 18 14 14 14 2, 3 65 65 2,

6

2, 3
2, 3 100 65 65

25
225, 250 2, 3 25 25 22 22
22
2, 3 65 25 22
2, 3 100 65 25 25
2, 3 2, 3 42 30 22
2, 3 65 65 25 25
2, 3
100 100
3 42 30 22
50 50 25
200 200 9000 9 100 65
1200 3 42 42 30 22
3
3 65 50 25
3

6

3 200 100 65
3 65 50
3 125 125 100 65
3 3 100 100 100 85
3
200 200 150 150 100
100

Обратите внимание, что рейтинг непрерывного тока устанавливается датчиком и рейтингом. для данного автоматического выключателя с электронным отключением.Это может быть меньше, чем размер кадра. Как видно из таблицы 1  стандарта , для данного размера кадра может быть доступно более одного рейтинга прерывания.

Также доступны токоограничивающие автоматические выключатели . Координация между двумя токоограничивающими автоматическими выключателями, когда они оба работают в диапазоне ограничения тока, обычно определяется испытанием.

По определению, низковольтные автоматические выключатели в литом корпусе не являются ремонтопригодными устройствами .Выход из строя компонента обычно требует замены всего автоматического выключателя, если только автоматический выключатель не был специально разработан для обеспечения ремонтопригодности.

Только магнитный автоматический выключатель с функцией только магнитного отключения. Они часто используются в качестве защиты от короткого замыкания в цепях двигателя.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.