Время-токовые характеристики (ВТХ) автоматических выключателей

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

Вы наверное замечали, что на корпусах модульных автоматов изображены латинские буквы: B, C или D. Так вот они обозначают время-токовую характеристику этого автомата, или другими словами, ток мгновенного расцепления.

Согласно ГОСТа Р 50345-99, п.3.5.17 — это наименьшая величина тока, при котором автоматический выключатель сработает (отключится) без выдержки времени, т.е. это его электромагнитная защита.

В этом же ГОСТе Р 50345-99, п.5.3.5, говорится, что всего существует три стандартные характеристики (типы мгновенного расцепления):

• B — электромагнитный расцепитель (ЭР) срабатывает в пределах от 3 до 5-кратного тока от номинального (3·In до 5·In)
• C — (ЭР) срабатывает в пределах от 5 до 10-кратного тока от номинального (5·In до 10·In)
• D — (ЭР) срабатывает в пределах от 10 до 20-кратного тока от номинального (10·In до 20·In, но встречаются иногда и 10·In до 50·In)

In – номинальный ток автоматического выключателя.

Помимо характеристик типа В, С и D, существуют и не стандартные характеристики типа А, К и Z, но о них я расскажу Вам в следующий раз. Чтобы не пропустить выход новых статей, подписывайтесь на рассылку сайта.

Рассмотрим каждый вид характеристики более подробно на примере модульных автоматических выключателей ВМ63-1 серии OptiDin и Optima от производителя КЭАЗ (Курский Электроаппаратный завод).

 

Время-токовая характеристика типа В

Рассмотрим время-токовую характеристику В на примере автоматических выключателей ВМ63-1 от КЭАЗ. Один автомат с номинальным током 10 (А), а другой — 16 (А).

Обратите внимание, что оба автомата имеют характеристику В, что отчетливо видно по маркировке на их корпусе: В10 и В16.

Для наглядности с помощью, уже известного Вам, испытательного прибора РЕТОМ-21 проверим заявленные характеристики данных автоматов.

Но сначала несколько слов о графике.

Вот график время-токовой характеристики (сокращенно, ВТХ) типа В:

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

Запомните!!! Время-токовые характеристики практически всех автоматов изображаются при температуре +30°С. 

График разделен двумя линиями, которые и определяют разброс времени срабатывания зон теплового и электромагнитного расцепителей автомата. Верхняя линия — это холодное состояние, т.е. без предварительного пропускания тока через автомат, а нижняя линия — это горячее состояние автомата, который только что был в работе или сразу же после его срабатывания.

Пунктирная линия на графике — это верхняя граница (предел) для автоматов с номинальным током менее 32 (А).

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

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

Точку условного нерасцепления автомата (1,13·In) всегда отображают на графике. Если провести прямую, то видно, что прямая уходит как бы в бесконечность и с нижней линией графика пересекается в точке 60-120 минут.

Например, автомат с номинальным током 10 (А). При протекании через него тока 1,13·In = 11,3 (А) его тепловой расцепитель не сработает в течение 1 часа.

Еще пример, автомат с номинальным током 16 (А). При протекании через него тока 1,13·In = 18,08 (А) его тепловой расцепитель не сработает в течение 1 часа.

Вот значения «токов условного нерасцепления» для различных номиналов:

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

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

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

Автоматические выключатели (автоматы)

Содержание Устройство модульного автомата Автоматический выключатель (на языке электриков «автомат») является основой защиты в силовых электрических цепях низкого (до 1000 Вольт) напряжения. Это комбинированный электроприбор, сочетающий в себе функции выключателя и защитного устройства. Практически вся система распределения и защиты бытовой электропроводки построена на автоматах. Хочу сразу заметить, что основное применение автомата — это защита того участка электропроводки, который находится между выходом из автомата и потребителем. Если далее по линии находится другой автомат, то наш автомат должен защищать участок между этими двумя автоматами. При возникновении перегрузки или короткого замыкания на каком-то участке цепи, должен сработать только один автомат, защищающий конкретно данный участок цепи. На фото выше представлен классический модульный автомат со снятой крышкой. По центру видна мощная токовая катушка электромагнитнго расцепителя, защищающего электропроводку от токов короткого замыкания. Справа от него — дугогасительная камера, под ним — биметаллическая пластина теплового расцепителя, защищающего цепь от длительных перегрузок. Если нужна более подробная информация, посмотрите короткий видеоролик: Как подобрать автомат? Возьмем классический пример. Делаем ремонт в квартире (или в частном доме), меняем электропроводку и хотим ее защитить от перегрузок и коротких замыканий. Обычная в наши дни практика — разделение проводки на несколько ветвей с защитой каждой из них отдельным автоматом. В квартирах часто разделяют на отдельные линии освещение и розетки. Помимо этого, отдельная линия может быть выделена под электроплиту, еще одна под кухонные розетки и розетки хозблока, в которые обычно включают самые мощные в квартире электроприборы: электрочайник, микроволновая печь, стиральная машина и т.д. Надо заметить, что стандартные электророзетки, применяемые в наших домах, обычно рассчитаны на максимальный ток 10 или 16А, и зачастую являются самым слабым звеном электропроводки. Поэтому и номинал автомата, защищающего линию с такими розетками, не может быть выше 16А, какой бы толстый провод ни был. О материале и толщине провода — это отдельная тема, здесь лишь скажу кратко: медь и только медь, для квартир и частных домов берем сечение 1.5 кв.мм на освещение, 2.5 кв.мм — на стандартные розетки. Соответственно, номиналы автоматов для линий освещения 10А, для линий, питающих розетки, 16А (при условии, что розетки тоже 16-амперные). При этом возникает ряд вопросов. Получается, что каждая розетка может одна выдержать 16 Ампер, но при этом суммарный ток всей группы розеток также не должен превышать те же самые 16 Ампер. Некоторым такой расклад не нравится, и они ставят автоматы на больший ток — 25А и даже выше. По некоторым соображениям, этого не стоит делать, даже если сечение провода будет позволять пропускать такой ток длительное время. Представим ситуацию, что в одну из розеток воткнули какой-то мощный электроинструмент, который потребляет ток до 25-30А. Понятно, что при таком токе в розетке могут пойти неприятные процессы, вплоть до возгорания, а 25-амперный автомат этой перегрузки не почувствует. Ну или почувствует, но тогда, когда все уже будет гореть синим пламенем. Кто-то может возразить, что нет стандартного электроинструмента с таким током потребления, но ведь инструмент может быть и нестандартным, и неисправным. А может случиться и такое, что через удлинитель к розетке подключат несколько мощных электроприборов одновременно, с таким же результатом. Поэтому, если предполагается, что суммарный ток оборудования, одновременно включенного в розетки, будет больше 16А, то правильным решением будет разделить розетки на несколько групп и запитать каждую группу через отдельный автомат. Надо иметь в виду, что в продаже имеются как 16-ти, так и 10-амперные розетки. Я не скажу, что те, которые на 10А, плохого качества — просто они рассчитаны на максимальный ток нагрузки, равный 10 А. Для таких розеток допустимо прокладывать проводку сеченим 1.5 мм2, но и автомат в данном случае должен быть 10-амперный. По поводу удлинителей. Очень часто можно встретить дешевые варианты, сечение шнура такого удлинителя 1 мм2, бывает и меньше. Сами удлинители обычно никакой защиты не имеют. Поэтому используйте такие удлинители с особой осторожностью, понимая то, что автомат их может и не защитить. Маркировка автоматических выключателей На корпусе автомата мы можем увидеть некоторые загадочные надписи. Ниже обозначены цифрами главные из них: Расшифровка: Номинальный ток автомата Характеристика срабатывания Максимальный ток отключения Класс отключения. Помимо вышеперечисленных надписей, на корпусе обычно находится логотип производителя и тип автомата, номинальное напряжение, а также краткое схематическое обозначение, показывающее, где находится неподвижный контакт (при вертикальном расположении его принято располагать сверху) и как расположены расцепители относительно контактов. Зажимные контактные винты могут закрываться шторками (см. крайний слева автомат), это удобно для опломбирования. Корпус обычно делается из полистирола — на мой взгляд, не самый подходящий материал для устройства, которое может прилично нагреваться. Наиболее распространенное название таких автоматов ВА47-29 (ВА47-63), ВА47-29М (BA47-125). Почему 47 и почему 29? Это еще идет из советских времен, в одном из проектировочных институтов придумали кодировку серий автоматических выключателей: ВА означало выключатель автоматический, далее шел номер серии. Существует множество серий: ВА51, ВА52, ВА55, ВА60, ВА61, ВА66, ВА88… А вторые две цифры обозначали максимальный номинал автоматов данного типа: 25 – 50А, 29 – 63А, 31 – 100А, 35, 36 – 400А, 38 – 500А, 39 – 630А, 41 – 1000А, 43 – 2000А. И хотя модульные автоматы появились намного позже, маркировка пошла по наследству. Так их маркируют IEK, TDM и многие другие производители. У ульяновского «Контактора» они называются ВА47-063Про и ВА47-100Про. У курского КЭАЗа они же называются OptiDin BM63 и OptiDin BM125, а у дивногорского ДЗНВА соответственно ВА61F29M и ВА61F31M. Что касается всяческих леграндов и иже с ними, то там у каждого своя система и так часто меняются названия, что и не уследишь. Номинальный ток автомата Пришло время разобраться с тем, что на деле означает номинальный ток автомата и какой при этом будет ток срабатывания защиты. Для тех, кто понимает разницу между действующим и мгновенным значениями, уточняю, что все параметры автоматов, связанные с током или напряжением — это действующие значения, если это особо не оговорено. Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (п.3.5.1), Номинальный ток автоматического выключателя есть значение тока, определяющее рабочие условия, для которых он спроектирован и построен. Кратко и точно. Распространенная ошибка — часто люди считают, что номинальный ток и есть ток срабатывания. На самом деле, исправный автоматический выключатель никогда при номинальном токе не сработает. Более того, он не сработает даже при 10% перегрузке. При большей перегрузке автомат отключится, но это не значит, что он отключится быстро. Обычный модульный автомат имеет 2 расцепителя: медленный тепловой и быстро реагирующий электромагнитный. Тепловой расцепитель в своей основе содержит биметаллическую пластину, которая нагревается от проходящего через нее тока. От нагрева пластина изгибается, и при определенном положении воздействует на защелку, и выключатель отключается. Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку со втягивающимся сердечником, который при большом токе также воздействует на защелку, отключающую автомат. Если назначение теплового расцепителя — отключать автомат при перегрузках, то задача электромагнитного — быстрое отключение при коротких замыканиях, когда значение тока в разы превышает номинальное. Ряд значений номинальных токов Мне приходилось устанавливать автоматические выключатели номиналом от 0.2А. Вообще, мне встречались модульные автоматы следующих номиналов: 0. 2, 0.3, 0.5, 0.8, 1, 1.6, 2, 2.5, 3, 3.15, 4, 5, 6, 6.3, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 Ампер. Максимальный номинал автомата, предназначенного для работы в сетях 0.4 кВ, который я видел — 6300А. Это соответствует трансформатору мощностью 4МВА, ну а более мощных трансформаторов под это напряжение у нас не делают, это предел. Cказать, что номиналы строго соответствуют какому-то единому стандартному ряду, как например Е6, Е12 у радиоэлементов, я не могу. Создается впечатление, что лепят кто во что горазд. С автоматами выше 100А ситуация примерно такая же. Тем не менее, существует и действует поныне стандарт ГОСТ 8032-84 «Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел». Согласно этому стандарту, номиналы должны соответствовать определенным рядам значений. Основной ряд R5, который определяет следующую шкалу номинальных значений: 1, 1.6, 2.5, 4, 6.3, 10, 16, 25, 40, 63, 100, 160 и т.д. Как видим, ряд состоит из пяти повторяющихся значений, просто после каждого цикла сдвигается десятичная точка. Если есть спрос на более точный подбор, ГОСТом предусмотрены ряды R10 (1, 1.25, 1.6, 2, 2.5, 3.15, 4, 5, 6.3, 8) и R20 (1, 1.12, 1.25, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.24, 2.5, 2.8, 3.15, 3.55, 4, 4.5, 5, 5.6, 6.3, 6.3, 7.1, 8, 9). При этом, в обоснованных случаях, допускается некоторое округление (например 3.2 вместо 3.15 или 6 вместо 6.3). Думаю, нет нужды расписывать стандарт более подробно, каждый желающий может его найти и почитать. Но и это еще не все. В том же ГОСТ Р 50345-2010 есть глава 5.3 под названием «Стандартные и предпочтительные значения». Согласно ей, предпочтительными значениями номинального тока модульных автоматов являются: 6, 8, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 А. Характеристика срабатывания Чувствительность электромагнитных расцепителей регламентируется параметром, называемым характеристикой срабатывания, иногда ее называют группой срабатывания, обозначается одной латинской буквой, на корпусе автомата ее пишут прямо перед его номиналом, например надпись C16 означает, что номинальный ток автомата 16А, характеристика С (наиболее, кстати, распространенная). Менее популярны автоматы с характеристиками B и D, в основном на этих трех группах и строится токовая защита бытовых сетей. Но есть автоматы и с другими характеристиками. Это усредненные графики, на самом деле допускается некоторый разброс по времени срабатывания тепловой защиты. Если вас интересуют подробности, то жмите сюда. Класс токоограничения Движемся дальше. Электромагнитный расцепитель, хоть и называется мгновенным, но тоже имеет определенное время срабатывания, которое отражает такой параметр, как класс ограничения. Он обозначается одной цифрой и у многих моделей эту цифру можно найти на корпусе аппарата. В основном сейчас выпускаются автоматы с классом токоограничения 3 — это значит, что со времени достижения током значения срабатывания до полного разрыва цепи пройдет время не более чем 1/3 полупериода. При стандартной у нас частоте 50 Герц это получается около 3,3 миллисекунд. Класс 2 соответствует значению 1/2 (порядка 5 мс). По некоторым источникам, отсутствие маркировки этого параметра равносильно классу 1. Самый высокий класс, который мне попадался — это 4-й у автоматов OptiDin производства КЭАЗ. Селективность защит Эта тема вынесена в отдельную статью Максимальный ток отключения Очень важный параметр — максимальный ток отключения. Этот параметр в большой степени отражает качество силовой части автомата. Обычно в розничной сети нам предлагаются автоматы с током отключения до 4.5 или 6 кА. Иногда попадаются дешевые модели с отключающей способностью в 3 кА. И хотя в бытовых условиях ток КЗ редко достигает таких величин, все-таки я не советую использовать автоматы с отключающей способностью менее 4.5 кА. Потому что, если отключающая способность мала, то следует ожидать и контакты меньшей площади, и дугогасительные камеры похуже и т.д. Номинальное (максимальное) напряжение автомата Обычно на автомате имеется надпись, указывающая номинальное напряжение сети,для которой он предназначен. На однополюсных автоматах обычно указывается фазное и линейное напряжения примерно так: 230/400V~ , это означает, что основное назначение автомата в цепях с номинальным фазным напряжением 220-230В, соответственно линейным 380-400В. Конечно, автомат способен разомкнуть цепь при любых перенапряжениях в этих сетях, предусмотренных ГОСТ 32144-2013. При напряжениях ниже номинального автоматы работают нормально, т.е. автомат, на котором указано напряжение 400В, будет без проблем работать в цепях напряжением 110 или 12 Вольт. Как показала практика, автоматические выключатели, предназначенные для сетей переменного напряжения, нормально работают в цепях постоянного напряжения, причем ток и характеристики срабатывания будут при этом не сильно отличаться. Ток короткого замыкания Для правильного выбора автомата — в частности, его характеристики срабатывания — нам желательно знать ток короткого замыкания в конце линии, защищаемой этим автоматом. При проектировании токи короткого замыкания рассчитывают, исходя из параметров питающей сети, сечения проводов и т. д. Электрику-практику обычно трудно добыть эти данные, но он может провести некоторые измерения, которые позволят вычислить ток КЗ. Я не призываю это делать обязательно, но покажу, как это можно сделать. По понятным причинам мы не можем просто устроить КЗ и измерить его силу тока. Поэтому будем делать косвенно. Представим питающую сеть в виде некого генератора, обладающего каким-то внутренним сопротивлением. Тогда ток КЗ будет равен ЭДС генератора, деленной на его внутреннее сопротивление. ЭДС генератора считаем равной напряжению сети без нагрузки, его мы легко можем измерить вольтметром. Рассмотрим левый рисунок. Пусть точки a и b — это розетка, в районе которой мы хотим узнать ток короткого замыкания. G — некий эквивалент генератора, подающего напряжение в сеть, Z1 — его внутреннее сопротивление. Z2 — это включенная в сеть нагрузка, которая при коротком замыкании будет равна нулю. Переходим к правой схеме. В цепь включили амперметр и подключили вольтметр. Для удобства добавили выключатель (рубильник или автомат). Теперь, подключая вместо Z2 разную нагрузку (желательно активную — нагреватели и т.д.), снимаем показания амперметра и вольтметра, после чего рисуем график зависимости напряжения от тока. Для хорошего результата нужно сделать не меньше пяти замеров, причем максимальное значение тока взять как можно больше, чтобы напряжение ощутимо просело. Конечно же, при большом токе у вас может сработать защита по перегрузке, поэтому нужно быстро снять показания и сразу же отключить S1. Осталось только продолжить график до нулевого значения напряжения и узнать ожидаемый ток короткого замыкания. В качестве вольтметра и амперметра можно применить мультиметр и токоизмерительные клещи. Автоматы в цепях постоянного тока При использовании обычных автоматов в цепях постоянного тока следует учитывать несколько факторов. В первую очередь это связано с гашением дуги. Переменный ток 100 раз в секунду уменьшается до нуля, поэтому его дуга не так устойчива, как дуга постоянного тока. Хуже всего, когда автомат разрывает цепь с большой индуктивностью — например, электромагнит. Контактная система может не справиться с дугой, серебро на контактах быстро выгорит, и автомат выйдет из строя раньше срока. Бывает, когда контакты привариваются друг к другу. Для предотвращения подобного принимаются дополнительные меры по гашению ЭДС самоиндукции (конденсаторы, RС-цепочки, варисторы и т.д.), а также последовательное соединение полюсов для увеличения суммарной длины дуги. Что касается токов и характеристик срабатывания автоматов, то они будут такими же, как и на переменном токе. Испытания подтверждают, что на постоянном токе отсечка становится более грубой примерно в 1.41 раза (связано с отношением максимального значения к действующему). Где купить автоматы? Автоматический выключатель с характеристикой C обычно купить не проблема — они в достаточном ассортименте представлены в строительных и хозяйственных магазинах и на рынках. Автоматы с характеристиками B, D тоже встречаются в этих местах, но достаточно редко. Их можно заказать на фирмах или в небольших специализированных магазинах. А можно купить в интернет-магазине АВС-электро. В этом магазине в разделе «Аппараты и устройства защиты» есть практически все автоматы всех номиналов и характеристик. Приятно, что есть не только привычные нам номиналы 6, 10, 16, 25, но и 8, 13, 20 Ампер, которых зачастую так не хватает для обеспечения хорошей селективности. Зависимость срабатывания от окружающей температуры Еще один момент, о котором часто забывают — это зависимость тепловой защиты автомата от температуры окружающей среды. А она очень существенная. Когда автомат и защищаемая линия находятся в одном помещении, то обычно ничего страшного: при понижении температуры чувствительность автомата уменьшается, но зато увеличивается нагрузочная способность провода, и баланс более-менее сохраняется. Проблемы могут быть тогда, когда провод в тепле, а автомат на холоде. Поэтому, если такая ситуация имеет место, то нужно сделать соответствующую поправку. Примеры таких зависимостей показаны ниже на графике. Более точную информацию по конкретной модели нужно смотреть в паспорте от завода-изготовителя. Испытания автоматических выключателей Эта тема вынесена в отдельную статью Количество полюсов. Когда следует применять 2-х и 4-х полюсные автоматы? У автоматического выключателя может быть от 1 до 4 полюсов. Каждый полюс имеет свой как тепловой, так и электромагнитный расцепитель. При срабатывании одного из них отключаются одновременно все полюса. Включить также можно только все полюса вместе одной общей рукояткой. Существует еще одна разновидность автоматов — так называемые 1p+n. Этот автомат синхронно коммутирует 2 провода: фазный и нулевой, но расцепитель в нем один — только на фазном контакте. При срабатывании расцепителя оба контакта размыкаются. В большинстве случаев нет необходимости размыкать нулевой провод. Поэтому самыми популярными являются однополюсные автоматы для однофазных и трехполюсные для трехфазных цепей. Но в некоторых случаях вместе с фазными нужно отключать нулевой провод. Например, согласно ПУЭ-7 п.7.3.99 это необходимо во взрывоопасных зонах класса В-I. Также двухполюсный автомат нужно обязательно ставить там, где оба питающих проводника — фазные. Следует отметить, что категорически нельзя пускать через автомат нулевой защитный (PE) или совмещенный нулевой (PEN) провод. Разрывать можно только рабочий нулевой провод (N). Последовательное и параллельное соединение полюсов и автоматов Можно ли соединять полюса параллельно или последовательно? Можно. Но для этого нужно иметь веские причины. Например, при отключении индуктивной нагрузки или просто в случаях перегрузки или короткого замыкания — то есть тогда, когда приходится разрывать большой ток, возникает электрическая дуга. Для ее разрыва имеются дугогасительные камеры, но все равно это не проходит бесследно — контакты могут подгорать, может появляться копоть. Если мы соединим полюса последовательно, то дуга разделится между ними, она будет быстрее погашена, износ контактов будет меньше. К недостаткам данного способа можно отнести повышенные потери — все-таки какое-то падение напряжения на контатках есть, и чем выше ток, тем больше на них теряется мощности (в пределах нескольких ватт на токах 10-100А, обычно изготовитель включает данную информацию в паспорт). Параллельное соединение полюсов обычно применяют тогда, когда нет автомата нужного номинала, но есть автомат меньшего номинала, но с «лишними» полюсами. При этом обычно, для подсчета суммарного номинального тока, рекомендуют для 2-х параллельных полюсов умножать номинальный ток одного полюса на 1.6, для 3-х — на 2.2, для 4-х — на 2.8. Возможно, в некоторых аварийных случаях это выход из положения, но при первой же возможности нужно заменить такой суррогат на автомат нужного номинала. Понятно, что вышесказанное относится к автоматам с одинаковыми полюсами и не относится к автоматам типа 1p+n и т.п. Еще сложней дело обстоит при параллельном и последовательном соединении автоматов. Конечно, можно придумать ситуацию и как-то даже обосновать параллельное соединение двух или нескольких автоматов, но я бы не советовал даже рассматривать такой вариант. Как распределятся токи, что будет после отключения одного из автоматов — все это сомнительно и трудно предсказуемо. Последовательно включать автоматы более разумно. Например, это можно рассматривать как повышение надежности защиты: в случае неисправности одного из автоматов другой его подстрахует. Но обычно так не делают, а в качестве страховки рассматривается групповой автомат. К тому же сам автоматический выключатель потребляет некоторое количество электроэнергии, поэтому дополнительный автомат — это еще и дополнительные потери. Мощность рассеивания автоматических выключателей Рассеивание — это потери электроэнергии, которые в виде тепла уходят в окружающую среду. Для примера приведу паспортные значения рассеиваемой мощности для автоматов ВА 47-63 (для новых автоматов при значениях тока, равных номинальному): Номинальный ток In, A Мощность рассеивания, Вт 1-полюсные 2-полюсные 3-полюсные 4-полюсные 1 1,2 2,4 3,6 4,8 2 1,3 2,6 3,9 5,2 3 1,3 2,6 3,9 5,2 4 1,4 2,8 4,2 5,6 5 1,6 3,2 4,8 6,4 6 1,8 3,6 5,5 7,2 8 1,8 3,6 5,5 7,33 10 1,9 3,9

характеристики срабатывания автоматов

Чувствительность электромагнитных расцепителей регламентируется параметром, называемым характеристикой срабатывания. Это важный параметр, и на нем стоит немного задержаться. Характеристика, иногда ее называют группой, обозначается одной латинской буквой, на корпусе автомата ее пишут прямо перед его номиналом, например надпись C16 означает, что номинальный ток автомата 16А, характеристика С (наиболее, кстати, распространенная). Менее популярны автоматы с характеристиками B и D, в основном на этих трех группах и строится токовая защита бытовых сетей. Но есть автоматы и с другими характеристиками. Согласно википедии, автоматические выключатели делятся на следующие типы (классы) по току мгновенного расцепления: тип B: свыше 3·In до 5·In включительно (где In — номинальный ток) тип C: свыше 5·In до 10·In включительно тип D: свыше 10·In до 20·In включительно тип L: свыше 8·In тип Z: свыше 4·In тип K: свыше 12·In При этом википедия ссылается на ГОСТ Р 50345-2010. Я специально перечитал весь этот стандарт, но ни о каких типах L, Z, K в нем ни разу не упоминается. В другом месте ссылались на уже не действующий ГОСТ Р 50030.2-94 — но я и в нем упоминания о них не нашел. Да и в продаже я что-то не наблюдаю таких автоматов. У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2·In до 3·In). У отдельных производителей существуют дополнительные кривые отключения. Например, у АВВ имеются автоматические выключатели с кривыми K (8 — 14·In) и Z (2 — 4·In), соответствующие стандарту МЭК 60947-2. В общем, будем иметь в виду, что, кроме B, C и D существуют и иные кривые, но в данной статье будем рассматривать только эти. Сами по себе кривые отключения одинаковы — они вообще показывают зависимость времени срабатывания теплового расцепителя от тока. Разница лишь в том, до какой отметки доходит кривая, после чего она резко обрывается до значения, близкого к нулю. Посмотрите на следующую картинку, обратите внимание на разброс параметров тепловой защиты автоматических выключателей. Видите два числа сверху графика? Это очень важные числа. 1.13 — это та кратность, ниже которой никакой исправный автомат никогда не сработает. 1.45 — это та кратность, при которой любой исправный автомат гарантированно сработает. Что они означают на деле? Рассмотрим на примере. Возьмем автомат на 10А. Если мы пропустим через него ток 11.3А или меньше, он не отключится никогда. Если мы увеличим ток до 12, 13 или 14 А — наш автомат может через какое-то время отключиться, а может и не отключиться вовсе. И только когда ток превысит значение 14.5А, мы можем гарантировать, что автомат отключится. Насколько быстро — зависит от конкретного экземпляра. Например, при токе 15А время срабатывания может составлять от 40 секунд до 5 минут. Поэтому, когда кто-то жалуется, что у него 16-амперный автомат не срабатывает на 20 амперах, он это делает напрасно — автомат совершенно не обязан срабатывать при такой кратности. Более того — эти графики и цифры нормированы для температуры окружающей среды, равной 30°C, при более низкой температуре график смещается вправо, при более высокой — влево. Для характеристик k, l, z кривые несколько другие: кратность гарантированного несрабатывания 1.05, а срабатывания 1.3. Извините, более красивого графика не нашел: Что нам следует иметь в виду, выбирая характеристику отключения? Здесь на первый план выходят пусковые токи того оборудования, которое мы собираемся включать через данный автомат. Нам важно, чтобы пусковой ток в сумме с другими токами в этой цепи не оказался выше тока срабатывания электромагнитного расцепителя (тока отсечки). Проще тогда, когда мы точно знаем, что будет подключаться к нашему автомату, но когда автомат защищает группу розеток, тогда мы только можем предполагать, что и когда туда будет включено. Конечно, мы можем взять с запасом — поставить автоматы группы D. Но далеко не факт, что ток короткого замыкания в нашей цепи где-нибудь на дальней розетке будет достаточен для срабатывания отсечки. Конечно, через десяток секунд тепловой расцепитель нагреется и отключит цепь, но для проводки это окажется серьезным испытанием, да и возгорание в месте замыкания может произойти. Поэтому нужно искать компромисс. Как показала практика, для защиты розеток в жилых помещениях, офисах — там, где не предполагается использование мощного электроинструмента, промышленного оборудования, — лучше всего устанавливать автоматы группы B. Для кухни и хозблока, для гаражей и мастерских обычно ставятся автоматы с характеристикой C — там, где есть достаточно мощные трансформаторы, электродвигатели, там есть и пусковые токи. Автоматы группы D следует ставить там, где есть оборудование с тяжелыми условиями пуска — транспортеры, лифты, подъемники, станки и т.д. Существует разница в токе срабатывания электромагнитного расцепителя (отсечки) в зависимости от того, переменный или постоянный ток проходит через автомат. Если мы знаем значение переменного тока, при котором срабатывает отсечка, то при постоянном токе срабатывание произойдет при значении, равном амплитудному значению переменного тока. То есть ток нужно умножить примерно на 1.4. Часто приводят вот такие графики (по-моему, не очень верные, но подтверждающие то, что разница между пременным и постоянным током есть): Все написанное выше относится к обычным модульным автоматическим выключателям. У автоматов других типов характеристики несколько другие. Например, кривые срабатывания для автоматов АП-50 — в частности, можно заметить одно существенное отличие: кратности токов гарантийного срабатывания и несрабатывания у них другие. Характеристики срабатывания селективных автоматов Другие кратности и у селективных автоматов (специальные автоматы, применяемые в качестве групповых). Главное отличие селективных автоматов — их срабатывание происходит с небольшой задержкой, для того, чтобы не отключать всю группу, если авария произошла на одной из линий, защищенной нижестоящим автоматом. Ниже приведены характеристики E и K для селективных автоматических выключателей серии S750DR фирмы ABB: Усенко К. А., инженер-электрик, [email protected]

Прочие характеристики выключателя

Номинальное напряжение изоляции (Ui)

Это значение напряжения, к которому относятся испытательное напряжение диэлектрика (обычно больше 2 Ui) и длина пути утечки.

Максимальное значение номинального рабочего напряжения никогда не должно превышать номинального напряжения изоляции, то есть Ue ≤ Ui.

Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)

Эта характеристика выражает в пике кВ (заданной формы и полярности) значение напряжения, которое оборудование способно без сбоев выдерживать в условиях испытания.

Обычно для промышленных автоматических выключателей Uimp = 8 кВ, а для бытовых типов Uimp = 6 кВ.

Категории селективности и номинальный кратковременный выдерживаемый ток (Icw)

МЭК 60947-2 определяет два типа автоматических выключателей, определяемых их «категорией селективности»:

• Категория селективности B включает автоматические выключатели, обеспечивающие селективность за счет номинального значения кратковременного выдерживаемого тока и соответствующей кратковременной задержки. Для этой категории автоматических выключателей изготовитель должен указать значение тока короткого замыкания (Icw), которое может выдерживаться в течение определенного времени.

Можно отсрочить срабатывание автоматического выключателя этого типа, если уровень тока короткого замыкания ниже, чем этот номинальный кратковременный выдерживаемый ток (Icw) (см. , рисунок h42).

Обычно применяется к силовым автоматическим выключателям открытого типа или «Воздушным» выключателям, а также к некоторым типам усиленных в литом корпусе. Icw — это максимальный ток, который автоматический выключатель категории B может выдержать термически и электродинамически без повреждений в течение периода времени, указанного производителем.

Рис. H42 — Автоматический выключатель категории B

• Категория селективности A включает все остальные автоматические выключатели. Автоматические выключатели этой категории не имеют преднамеренной задержки срабатывания «мгновенного» магнитного расцепителя короткого замыкания (см. , рисунок h43). Обычно автоматические выключатели в литом корпусе или модульные автоматические выключатели относятся к категории А. Эти автоматические выключатели могут обеспечивать селективность в условиях короткого замыкания другими способами. Но производитель не предоставляет значение Icw.

Рис. H43 — Автоматический выключатель категории A

Номинальная включающая способность (Iсм)

Icm — это максимальное мгновенное значение тока, которое автоматический выключатель может установить при номинальном напряжении в указанных условиях. В системах переменного тока это мгновенное пиковое значение связано с Icu (т. Е. С номинальным током отключения) коэффициентом k, который зависит от коэффициента мощности (cos φ) токовой петли короткого замыкания (как показано на , рисунок h44). .

Рис.h44 — Соотношение между номинальной отключающей способностью Icu и номинальной включающей способностью Icm при различных значениях коэффициента мощности тока короткого замыкания, как стандартизовано в IEC 60947-2

Icu	cosφ	Icm = kIcu
6 кА	0,5	1,7 x Icu
10 кА	0,3	2 x Icu
20 кА	0.25	2,1 x Icu
50 кА ≤ Icu	0,2	2,2 x Icu

Пример: Автоматический выключатель Masterpact NW08h3 имеет номинальную отключающую способность Icu, равную 100 кА. Пиковое значение его номинальной включающей способности Icm будет 100 x 2,2 = 220 кА.

Номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании (Ics)

Номинальная отключающая способность (Icu) или (Icn) — это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель может успешно прервать без повреждения.Вероятность возникновения такого тока чрезвычайно мала, и в нормальных условиях токи короткого замыкания значительно меньше номинальной отключающей способности (Icu) выключателя. С другой стороны, важно, чтобы высокие токи (с малой вероятностью) прерывались в хороших условиях, чтобы выключатель сразу же был доступен для АПВ после ремонта неисправной цепи. Именно по этим причинам была создана новая характеристика (Ics), выраженная в процентах от Icu, а именно: 25, 50, 75, 100% для промышленных автоматических выключателей.Стандартная последовательность испытаний следующая:

• O — CO — CO ^[1] (при Ics)
• Испытания, выполняемые в этой последовательности, предназначены для проверки того, что выключатель находится в хорошем состоянии и доступен для нормальной работы.

Для внутренних выключателей Ics = k Icn. Значения коэффициента k приведены в таблице XIV IEC 60898.

В Европе в промышленности используется коэффициент k, равный 100%, так что Ics = Icu.

Ограничение тока короткого замыкания

Многие конструкции низковольтных автоматических выключателей имеют возможность ограничения тока короткого замыкания, в результате чего ток уменьшается и предотвращается достижение его (в противном случае) максимального пикового значения (см. Рисунок h45).Характеристики ограничения тока этих выключателей представлены в виде графиков, типичных для которых показан на Рисунок h46, диаграмма (a)

Способность автоматического выключателя ограничивать ток короткого замыкания связана с его более или менее эффективной способностью предотвращать прохождение максимального ожидаемого тока короткого замыкания, позволяя протекать только ограниченному количеству тока, как показано на Рис. h45.

Рис. H45 — Ожидаемые и фактические токи

Характеристики ограничения тока указаны производителем выключателя в виде кривых (см. Рис. х46).

• Диаграмма (a) показывает ограниченное пиковое значение тока в зависимости от действующего значения переменного тока предполагаемого тока повреждения («предполагаемый» ток повреждения относится к току повреждения, который протекал бы, если бы выключатель не имел токоограничивающая способность)
• Ограничение тока значительно снижает термические напряжения (пропорционально I ² t), что показано кривой на диаграмме (b) из Рисунок h46, опять же, в зависимости от действующего значения переменной составляющей переменного тока предполагаемый ток короткого замыкания.

Автоматические выключатели низкого напряжения для бытовых и аналогичных установок классифицируются в соответствии с определенными стандартами (особенно европейским стандартом EN 60 898). Автоматические выключатели, принадлежащие к одному классу (ограничителей тока), имеют стандартизованные ограничивающие пропускные характеристики I ² t, определенные этим классом.

В этих случаях производители обычно не предоставляют характеристические кривые производительности.

Рис. H46 — Рабочие характеристики типичного выключателя с ограничением тока низкого напряжения

Преимущества ограничения тока

Ограничение тока снижает как тепловые, так и электродинамические нагрузки на все элементы схемы, через которые проходит ток, тем самым продлевая срок службы этих элементов.Кроме того, функция ограничения позволяет использовать «каскадные» методы (см. «Координация между автоматическими выключателями»), что значительно снижает затраты на проектирование и установку.

Использование токоограничивающих выключателей дает множество преимуществ:

• Лучшая консервация монтажных сетей: ограничивающие ток выключатели сильно ослабляют все вредные воздействия, связанные с токами короткого замыкания
• Снижение теплового воздействия: значительно уменьшается нагрев проводников (и, следовательно, изоляции), что соответственно увеличивает срок службы кабелей
• Снижение механических воздействий: силы из-за электромагнитного отталкивания ниже, с меньшим риском деформации и возможного разрыва, чрезмерного обгорания контактов и т. Д.
• Снижение воздействия электромагнитных помех:
  • Меньшее влияние на измерительные приборы и связанные с ними цепи, телекоммуникационные системы и т. Д.

Таким образом, эти автоматические выключатели способствуют более эффективному использованию:

• Кабели и проводка
• Сборные кабельные каналы
• Распределительное устройство, что снижает старение установки

Пример

В системе с предполагаемым током короткого замыкания 150 кА (действ.) Автоматический выключатель Compact L ограничивает пиковый ток до менее 10% от расчетного ожидаемого пикового значения, а тепловые эффекты — до менее 1% от рассчитанного.

Каскадирование нескольких уровней распределения в установке после ограничивающего выключателя также приведет к значительной экономии.

Метод каскадирования позволяет, по сути, существенно сэкономить на распределительных устройствах (более низкая допустимая производительность после ограничивающего автоматического выключателя) и проектных исследованиях до 20% (в целом).

Селективные схемы защиты и каскадирование совместимы в линейке Compact NSX вплоть до полной отключающей способности распределительного устройства при коротком замыкании.O представляет собой операцию открытия.
CO представляет собой операцию закрытия, за которой следует операция открытия.

Какие бывают типы автоматических выключателей?

Существует несколько методов классификации автоматических выключателей. Самый общий способ оценки автоматического выключателя — это гашение дуги. Гашение дуги может быть легко выполнено с использованием различных сред, таких как воздух, изолятор, газ, вакуум, диэлектрик и т. Д.

По способу гашения дуги выключатели делятся на четыре типа.Это автоматический выключатель, воздушный выключатель, выключатель с гексафторидом серы и вакуумный выключатель. Классификация автоматического выключателя показана на рисунке ниже.

Автоматические выключатели в основном делятся на два типа. Это автоматические выключатели переменного тока и автоматические выключатели постоянного тока.

Автоматический выключатель переменного тока

Автоматический выключатель переменного тока подразделяется на два типа: выключатель низкого напряжения и выключатель высокого напряжения.Автоматический выключатель, значение которого ниже 1000 В, называется выключателем низкого напряжения, а выключатель выше 1000 В — выключателем высокого напряжения. Выключатели высокого напряжения подразделяются на две основные категории; это масляные выключатели и безмасляные выключатели.

Масляный выключатель

В масляном выключателе для гашения дуги используется масло. Кроме того, он подразделяется на автоматический выключатель масляного типа и автоматический выключатель с минимальным содержанием масла.

Автоматический выключатель наливного масла — Масляный автоматический выключатель наливного масла использует трансформаторное масло в качестве средства гашения дуги автоматического выключателя. Масло также действует как изолятор между двумя токопроводящими частями выключателя. Номинальный диапазон масляного выключателя составляет от 25 МВА при 2,5 кВ до 5000 МВА при 230 кВ.

Автоматический выключатель с минимальным количеством масла — В автоматическом выключателе с минимальным уровнем масла масло используется для гашения дуги с помощью струи. Основная функция масла в автоматическом выключателе с минимальным содержанием масла — прерывание образования дуги, и оно не используется для изоляции токоведущих частей земли.

Масляный импульсный выключатель — другой тип выключателя с минимальным содержанием масла. В этом автоматическом выключателе используется масляная струя, которая вырабатывается поршневым насосом для гашения дуги. Струя масла помещается между зазорами, образованными контактами выключателя

.

Четыре основных типа масляных выключателей: воздушный выключатель, воздушный выключатель, выключатель из гексафторида серы и вакуумный выключатель.

Воздушный автоматический выключатель — В воздушном автоматическом выключателе дуга возникает и гаснет в статическом воздухе, в котором движется дуга.Такие типы выключателей используются в диапазоне низкого напряжения до 15 кВ, а отключающая способность выключателя составляет 500 МВА. Классификация выключателя с воздушным выключателем зависит от типов методов воздушного выключения. Типы автоматического выключателя с воздушным прерыванием показаны ниже.

В автоматическом выключателе с воздушным выключателем контакты выполнены в форме рожков. В автоматическом выключателе с магнитным дутьем магнитное поле используется в качестве средства прерывания дуги, а в дугогасительном автомате для прерывания дуги используются цепи низкого и среднего напряжения.

Автоматический выключатель воздушной струи — Воздушный автоматический выключатель использует струю воздуха для гашения дуги. В воздушном автоматическом выключателе сжатый воздух хранится в форме резервуара и выпускается через сопла для создания высокоскоростной струи, которая используется для гашения дуги.

Автоматический выключатель такого типа используется в помещениях с полем среднего высокого напряжения. Выключатель УВВ применяется на низкое напряжение до 15 кВ и отключающую способность до 2500 МВА.Также такие типы выключателей используются в ОРУ 220 кВ. Типы автоматических выключателей воздушного потока показаны ниже.

В автоматическом выключателе с осевой струей воздух течет продольно в направлении дуги, а в автоматическом выключателе с поперечной струей воздух течет под прямым углом к ​​дуге.

Автоматический выключатель с гексафторидом серы — Автоматический выключатель с гексафторидом серы использует газ SF ₆ для гашения дуги. Газ SF ₆ обладает отличными характеристиками гашения дуги, а также превосходит другие средства гашения дуги, такие как масло или воздух.

Вакуумный автоматический выключатель — В таком автоматическом выключателе контакты цепи помещены в герметичный вакуумный выключатель. Дуга гаснет, когда контакты разъединяются в высоком вакууме. Такой тип автоматического выключателя менее громоздок, дешевле, требует незначительного обслуживания и имеет долгий срок службы.

Автоматический выключатель HVDC

Прерыватель, который используется для прерывания постоянного тока высокого напряжения, известен как прерыватель цепи HVDC.Отключающая способность выключателя HVDC по напряжению составляет почти 33 кВ, а по току — 2 кА.

Основная проблема выключателя HVDC заключается в том, что постоянный ток является однонаправленным и, следовательно, в системе постоянного тока нет нулевой точки. Ток короткого замыкания в выключателе HVDC должен быть уменьшен до нуля с помощью некоторых внешних методов. В автоматическом выключателе для гашения дуги используется масло или воздух.

Что такое автоматические выключатели? Различные типы автоматических выключателей

В этом руководстве мы узнаем об одном из очень важных и чрезвычайно полезных электрических устройств: автоматических выключателях.Мы попытаемся понять, что такое автоматический выключатель, каково использование / важность / функция автоматических выключателей в энергосистемах, каковы различные типы автоматических выключателей, а также их применение.

Введение

Автоматические выключатели

— уникальные устройства в том смысле, что они являются механическими устройствами, подключенными к электрической системе. С тех пор, как были использованы первые электрические системы, всегда существует потребность в механизме или устройстве, которое может инициировать и прерывать электрический ток.

В энергосистеме часто необходимо включать или выключать различные электрические устройства и цепи, такие как генерирующие установки, линии передачи, распределительные системы и т. Д. Либо в нормальных рабочих условиях, либо в нештатных ситуациях. Первоначально эту задачу выполняют выключатель и предохранитель, включенные последовательно с электрической цепью.

Главный недостаток такой установки заключается в том, что при перегорании предохранителя часто требуется много времени для его замены и восстановления подачи питания.Другой и главный недостаток заключается в том, что предохранитель не может отключать большие токи короткого замыкания.

Эти ограничения ограничивали использование комбинации переключателя и предохранителя цепями малого напряжения и малой емкости. Но в случае системы высокого напряжения и большого тока желателен более надежный способ, чем использование переключателя и предохранителя.

Это достигается с помощью автоматических выключателей.

Что такое автоматические выключатели?

Автоматические выключатели

— это механические переключающие устройства, которые могут включать, переносить или размыкать цепь вручную или автоматически в нормальных и ненормальных условиях цепи.В нормальных условиях автоматический выключатель может включать, переносить или отключать токи, а в ненормальных условиях он может включать или поддерживать в течение определенного времени и отключать токи.

Характеристики автоматического выключателя следующие:

• Он может замыкать или размыкать цепь при нормальных рабочих условиях вручную или с помощью пульта дистанционного управления.
• При ненормальных или неисправных условиях он может автоматически разорвать цепь.
• Он может включать цепь в неисправных условиях вручную или с помощью дистанционного управления.

Эти характеристики автоматического выключателя делают его очень полезным устройством для переключения и защиты в энергосистеме.

Принцип работы автоматических выключателей

Основная функция автоматического выключателя — многократно включать и выключать электрические цепи в нормальных или ненормальных условиях эксплуатации. Принцип работы автоматического выключателя очень прост.

Стандартный автоматический выключатель состоит из неподвижного и подвижного контактов, называемых электродами.Эти контакты замкнуты при нормальных условиях работы цепи.

Если система выходит из строя, контакты размыкаются автоматически, или, в качестве альтернативы, эти контакты также могут быть размыты вручную в любое время (например, во время технического обслуживания).

В условиях неисправности системы простой механизм оттянет движущиеся контакты в результате срабатывания катушки отключения и, по существу, размыкания цепи.

Важным явлением, возникающим при размыкании контактов, является явление дуги.Если в какой-либо части системы обнаруживается неисправность, контакты выключателя разъединяются, и во время этого процесса между ними зажигается дуга. Пока дуга не разрядится, ток в цепи продолжает течь.

Дуга не только задерживает прерывание цепи, но также выделяет значительное количество тепла, которое потенциально может повредить автоматический выключатель или всю систему. Следовательно, одна из основных задач автоматических выключателей — как можно быстрее погасить дугу.

Явление дуги в автоматических выключателях

При возникновении неисправностей, таких как, например, короткое замыкание, через контакты автоматического выключателя проходит значительный ток, прежде чем сработает защитный механизм и размыкнет контакты.

В тот момент, когда контакты начинают размыкаться, площадь контакта внезапно уменьшается, а плотность тока увеличивается из-за большого тока короткого замыкания. Это приводит к повышению температуры, и выделяемого тепла достаточно для ионизации среды (воздуха или масла).Ионизированная среда действует как проводник, и между контактами возникает дуга.

Эта дуга обеспечивает путь с низким сопротивлением между контактами (даже если они разомкнуты), и большой ток короткого замыкания продолжает течь, пока существует дуга, и нарушает работу автоматического выключателя.

Причины появления Arc

Прежде чем разбираться в методах гашения дуги, давайте попробуем проанализировать факторы, ответственные за поддержание дуги между контактами автоматического выключателя.

Причин можно ограничиться двумя:

• Разница потенциалов между контактами
• Ионизированные частицы между контактами

Разность потенциалов между контактами достаточна для возникновения дуги, так как расстояние между контактами меньше. Кроме того, ионизированная среда, то есть ионизированный воздух или масло, имеет тенденцию поддерживать дугу.

Различные методы гашения дуги

По сути, существует два способа погасить дугу между контактами автоматического выключателя.Их:

• Метод высокого сопротивления
• Метод низкого сопротивления

Метод высокого сопротивления

В методе высокого сопротивления сопротивление дуги увеличивается, так что ток становится несущественным для поддержания дуги. Существует несколько способов реализации метода высокого сопротивления.

Некоторые способы увеличения сопротивления дуги:

• Увеличение длины дуги
• Охлаждение дуги
• Уменьшение площади сечения дуги
• Расщепление дуги

Этот метод обычно применяется в автоматических выключателях постоянного тока и цепях переменного тока малой мощности, поскольку он выделяет огромное количество тепла во время гашения дуги.

Метод низкого сопротивления

В методе низкого сопротивления, как следует из названия, сопротивление дуги поддерживается низким до тех пор, пока ток не станет равным нулю и дуга не погаснет естественным образом. Следовательно, этот метод также известен как метод текущего нуля.

Метод низкого сопротивления часто применяется в силовых выключателях переменного тока большой мощности, поскольку этот метод предотвращает повторное зажигание дуги даже при повышении напряжения на контактах.

Еще одним важным фактором, который необходимо учитывать, является ионизация среды и тенденция ионизированных частиц поддерживать дугу.Если среда между контактами деионизируется как можно быстрее, возможность повторного зажигания может быть значительно снижена.

Деионизация среды может быть достигнута следующими способами:

• Увеличение зазора между контактами
• Повышение давления
• Охлаждение дуги
• Эффект газового удара

Классификация автоматических выключателей

Существует несколько способов классификации различных автоматических выключателей.Некоторые из общих критериев, используемых для классификации автоматических выключателей:

• Предусмотренные приложения напряжения
• Место установки
• Расчетные характеристики
• Метод и среда, используемые для прерывания тока (гашение дуги)

Несмотря на то, что существует несколько способов классификации автоматических выключателей, классификация, основанная на среде и способе прерывания тока, также является наиболее общей и важной в отрасли.Сейчас мы кратко рассмотрим все эти классификации, а в следующих разделах мы обсудим основную классификацию (то есть основанную на методе погасания дуги) более подробно.

на основе класса напряжения

Первая логическая классификация автоматических выключателей основана на рабочем напряжении, предназначенном для используемых автоматических выключателей. В зависимости от уровня напряжения существует два типа автоматических выключателей. Их:

• Автоматические выключатели низкого напряжения, которые предназначены для использования при напряжении до 1000 В.
• Автоматические выключатели высокого напряжения, которые предназначены для использования при напряжении выше 1000 В.

Опять же, высоковольтные выключатели делятся на 123 кВ или выше и 72,5 кВ или ниже.

в зависимости от типа установки

Автоматические выключатели

также классифицируются по месту установки, т. Е. Наружная или внутренняя установка. Эти автоматические выключатели обычно представляют собой высоковольтные выключатели. Внутренние автоматические выключатели предназначены для использования внутри зданий или со специальными стойкими к атмосферным воздействиям кожухами, как правило, с металлическими кожухами распределительного устройства.

Фактически, основное различие между внутренними и внешними автоматическими выключателями заключается в конструкциях корпусов и корпусов, в то время как внутренняя структура, такая как токоведущие части, механизм прерывания и принцип действия, практически идентичны.

в зависимости от типа внешнего исполнения

Классификация автоматических выключателей также выполняется на основе их физической конструкции и обычно осуществляется двумя способами. Их:

• Автоматические выключатели с мертвым баком
• Автоматические выключатели с баком под напряжением

В автоматических выключателях типа «мертвый бак» коммутирующее устройство размещается в емкости с потенциалом земли и окружено прерывателями и изолирующей средой.С другой стороны, в автоматическом выключателе резервуарного типа под напряжением емкость, содержащая прерыватели и изолирующую среду, находится под более высоким потенциалом, чем земля.

Автоматические выключатели с мертвым баком

более распространены в США, а автоматические выключатели с живым резервуаром часто используются в Европе и Азии.

в зависимости от типа среды прерывания

Самая важная и важная классификация автоматических выключателей основана на прерывистой среде и методе гашения дуги. Фактически, среда прерывания тока и метод гашения дуги стали основными факторами при проектировании автоматических выключателей, а также определяли общие параметры конструкции.

Первоначально масло и воздух служили прерывающей средой и продолжают использоваться даже спустя почти столетие после их первого внедрения.

Существуют две более новые технологии, одна с использованием вакуума, а другая с использованием газа серогексафторида (SF ₆ ) в качестве прерывающей среды. Эти два доминируют в современной отрасли автоматических выключателей, но масляные и воздушные выключатели также все еще используются.

Автоматические выключатели различных типов

Поскольку общий и наиболее распространенный способ классификации автоматических выключателей основан на среде, используемой для гашения дуги, мы увидим различные типы автоматических выключателей, основанные на одном и том же.

Обычно в качестве среды для гашения дуги используют воздух, масло, серогексафторидный газ или вакуум. Следовательно, различные типы автоматических выключателей на основе этих средств:

• Воздушные магнитные автоматические выключатели
• Воздушные автоматические выключатели
• Масляные автоматические выключатели
• Гексафторид серы (SF ₆ ) Автоматические выключатели
• Вакуумные силовые выключатели

Каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, и мы подробно рассмотрим все эти типы автоматических выключателей.

Воздушные магнитные автоматические выключатели

Первый автоматический выключатель — это воздушный магнитный автоматический выключатель. Его также называют автоматическим выключателем с дугогасительным желобом. Обычно он состоит из нескольких пластин между контактами и состоит из металлических или изолированных материалов.

Когда зажигается дуга, она соприкасается с рядом металлических пластин. В результате основная дуга разделяется на несколько меньших дуг, которые проходят через пластины, и падение напряжения обычно составляет от 30 до 40 вольт.В автоматических выключателях этого типа пластины обычно металлические.

Другой тип автоматического выключателя с дугогасительной камерой основан на использовании магнитного предохранителя. В этом типе обычно используются изолированные дуговые пластины, которые изготавливаются из керамики.

В этом типе дуга сначала проходит между изоляционными пластинами, чтобы удлинить дугу. Затем дуга охлаждается за счет диффузии. Когда автоматический выключатель начинает размыкаться и возникает дуга, расстояние между контактами увеличивается. Катушка, которая не является частью основной проводящей цепи, контактирует с током.

Магнитное поле, создаваемое этой катушкой, будет оказывать давление на дугу, и в результате дуга имеет тенденцию проникать глубже в желоб.

Воздушные автоматические выключатели

Вторые «воздушные» выключатели — это воздушные выключатели. В этом типе воздушная струя высокого давления используется в качестве средства гашения дуги. В случае неисправности воздушный поток, управляемый воздушным клапаном, размыкает контакты, а также охлаждает дугу.

Дуга и продукты дуги уносятся в атмосферу, что быстро увеличивает диэлектрическую прочность среды.В результате предотвращается повторное зажигание дуги. Следовательно, дуга гаснет, и ток полностью прерывается.

Существует три типа автоматических выключателей воздушной струи, в зависимости от направления воздушной струи по отношению к дуге. Их:

• Тип осевой струи
• Тип перекрестного взрыва
• Радиальный взрыватель типа

В автоматических выключателях осевого типа воздушный поток течет в том же направлении, что и дуга. Воздушный поток под высоким давлением отталкивает движущийся контакт, размыкая цепь, а также толкает дугу вместе с ней.

Воздушная волна в автоматических выключателях поперечного типа направлена ​​перпендикулярно пути дуги, а в радиальных автоматических выключателях — радиально.

Преимущества

• Риск пожара исключен.
• Продукты дугового разряда полностью удаляются воздушной струей.
• Значительно более быстрое увеличение диэлектрической прочности. Следовательно, контактный зазор может быть меньше, что приводит к уменьшению размера устройства.
• Время горения дуги очень мало, и энергия дуги также мала.Подходит для частых операций.
• Воздушный удар не зависит от тока прерывания.

Недостатки

• Низкие дугогасящие свойства воздуха.
• Чувствителен к изменениям ограничивающего напряжения.
• Воздушный компрессор требует технического обслуживания.

Автоматические выключатели масляные

В масляных автоматических выключателях в качестве средства гашения дуги используется изоляционное масло. Поскольку контакты размыкаются в масле, когда возникает дуга, окружающее масло испаряется в виде газообразного водорода.

Пузырь газообразного водорода окружает область дуги. Газообразный водород, благодаря своей высокой теплопроводности, охлаждает дугу, а также деионизирует среду. Кроме того, газ вызывает турбулентность в окружающем масле, и все продукты дуги отталкиваются от дуги.

Есть два типа масляных выключателей. Их:

• Масляные автоматические выключатели
• Автоматические выключатели низкого уровня масла

Как следует из названия, в масляных выключателях используется значительно большое количество масла.Далее масляные автоматические выключатели снова делятся на два типа.

• Масляные автоматические выключатели открытого типа
• Автоматические выключатели с системой управления дугой

В масляных автоматических выключателях простого размыкания контакты в масляном баке разделены, а система управления дугой предназначена для увеличения разделения контактов. При достижении критического зазора между контактами происходит гашение дуги.

Отсутствие контроля над дугой в масляных автоматических выключателях с прямым разрывом преодолевается в масляных автоматических выключателях с контролем дуги.Управление дугой осуществляется двумя способами, известными как:

• Масляные автоматические выключатели с самовозрывом
• Масляные автоматические выключатели принудительного действия

В самовзрывных выключателях используется изолирующая жесткая напорная камера с контактами, и газы, выделяющиеся во время горения дуги, ограничиваются этой камерой или баком. Высокое давление, создаваемое в маленькой камере, заставит масло в виде газа пройти через дугу и впоследствии погасит ее.

В масляных автоматических выключателях с самовзрыванием есть три типа или конструкции напорных бачков.Их:

• Обычный горшок для взрыва
• Взрывной бак с перекрестной струей
• Самокомпенсирующийся взрывной бак

В масляных автоматических выключателях с принудительным дутьем поршневой цилиндр используется для создания необходимого давления масла, в отличие от масляных автоматических выключателей с принудительным дутьем, в которых давление создается самой дугой.

Во всех упомянутых выше выключателях наливного масла масло выполняет две функции. Один предназначен для гашения дуги, а другой — для изоляции токоведущей цепи от земли.Лишь небольшой процент (10% или меньше) фактически используется для гашения дуги, а большая часть масла используется для изоляции.

В автоматических выключателях с низким содержанием масла масло используется для гашения дуги, а твердые материалы, такие как фарфор и бумага, используются для изоляции.

Преимущества

• Масло обладает отличными охлаждающими свойствами, а энергия дуги превращает масло в газ.
• Действует как изолятор между проводами под напряжением и землей.

Недостатки

• Масло легко воспламеняется и может вызвать пожар.
• Продукты дуги не могут выйти и остаться в масле.

Гексафторид серы (SF ₆ ) Автоматические выключатели

В автоматических выключателях с гексафторидом серы в качестве средства гашения дуги используется гексафторид серы с химической формулой SF ₆ .

Газообразный гексафторид серы является электроотрицательным по своей природе, то есть притягивает свободные электроны. Когда контакты цепи разомкнуты, газообразный гексафторид серы под высоким давлением проходит через камеру во время зажигания дуги.

Свободные электроны, образующиеся во время горения дуги, быстро поглощаются газом SF ₆ , что приводит к образованию неподвижных отрицательных ионов. По мере того, как дуга теряет проводящие электроны, изолирующая сила окружающей среды быстро увеличивается, и дуга полностью гаснет.

На следующем изображении показана упрощенная конструкция автоматического выключателя SF ₆ . Как неподвижные, так и подвижные контакты помещаются в дугогасительную камеру, которая содержит газообразный гексафторид серы. Когда контакты размыкаются, газ SF ₆ под высоким давлением из резервуара будет проходить через входное отверстие камеры.

Преимущества

• Превосходное свойство гашения дуги.
• Может прерывать большие токи, поскольку электрическая прочность газа SF ₆ почти в 3 раза больше, чем у воздуха.
• Бесшумная работа и отсутствие выбросов в атмосферу.
• Работа без влаги, так как заполненная газом камера сохраняет внутреннюю сухость.
• Очень низкие эксплуатационные расходы и минимум оборудования.
• Подходит для опасных и агрессивных условий, таких как угольные шахты, поскольку выключатели закрыты и герметизированы.

Недостатки

• Гексафторид серы очень дорогостоящий.
• SF ₆ необходимо восстанавливать после каждой операции.
• Этот газообразный гексафторид серы под высоким давлением поглощает все проводящие свободные электроны и в результате вызывает гашение дуги.

Вакуумные силовые выключатели

В вакуумных автоматических выключателях или VCB в качестве средства гашения дуги используется вакуум. Он предлагает превосходные свойства гашения дуги по сравнению с другими средами, так как обладает самой высокой изоляционной прочностью.

При размыкании контактов автоматического выключателя в вакууме образуется дуга из-за ионизации паров металла контактов. Но дуга быстро гаснет, так как пары быстро конденсируются.

Типичный вакуумный выключатель показан на следующем рисунке. Он состоит из подвижного и неподвижного контактов, а также дугового экрана, установленного в вакуумной камере. Внешний изолирующий корпус обычно изготавливается из стекла или керамики.

Преимущества

• Нет опасности возгорания.
• Компактный, очень надежный и долговечный.
• Во время или после работы газ не выделяется.
• Нет или очень мало обслуживания.
• VCB может отключать любой ток повреждения.
• Выдерживает удары молнии.
• Высвобождается низкая энергия дуги.

10 лучших локаторов автоматических выключателей 2020 г.

Заметки редактора

23 ноября 2020 г.:

Это закончилось довольно напряженным раундом обновлений, в котором были пропущены некоторые из наших предыдущих выборов потребительского уровня, чтобы освободить место для новых вариантов профессионального уровня, и заменены некоторые из наших предыдущих вариантов профессионального уровня на лучшие варианты или комплекты, предлагаемые та же компания.

Признавая, что Klein Tools ET300 и Hi-Tech HTP-6, по сути, являются переименованными версиями одного и того же гаджета, мы решили позволить Sniff-It 9650 сохранить свои позиции, в то время как мы заменили ET300 на и удалили HTP -6.

ET310 отличается от ET300 улучшенной эргономикой приемника, встроенным тестером розеток GFCI для передатчика и удобной конструкцией стыковки, которая позволяет легко прикрепить два компонента для хранения.Все это приятные штрихи для устройства по разумной цене, но следует отметить, что ET310 по-прежнему представляет собой 120-вольтовый прибор CAT II, ​​который не предназначен для тяжелого промышленного использования. Итак, для обычного пользователя непременно купите, используйте и наслаждайтесь. Но для серьезных электриков не позволяйте имени Klein обмануть вас, предполагая, что это сверхмощный агрегат. Это не.

Мы исключили Extech 40180 — тон-генератор и усилитель, которые, по моему мнению, не совсем подходили для этого списка, — но решили продолжить ранжирование Extech CB10 — базовой модели, которая отличается от устройств с сопоставимой ценой полезной чувствительностью. -регулировка руля.Однако теперь мы перечисляем, который, помимо CB10, включает в себя бесконтактный детектор напряжения, тестер целостности и чехол для хранения на молнии.

Существует значительный скачок в цене между простым инструментом и комплектом, поэтому вы все равно можете быть заинтересованы в использовании первого, если вы делаете покупки с ограниченным бюджетом, но мне лично не нравится заказывать испытательный инструмент без хранилища. случае, и кажется вероятным, что включенные дополнительные устройства могут пригодиться пользователю, который только начинает создавать коллекцию оборудования для тестирования и измерения, так почему бы не убедиться, что в наш список включена лучшая версия предложения, которое доступно?

Мы также заменили Ideal Industries 61-534 на — дорогой комплект, который занял первое место в нашем списке, благодаря обширному списку впечатляющих функций, включая номинальное напряжение 600 вольт и числовое считывание уровня сигнала, которое требует большая часть предположений из эксплуатации устройства.

Другие наши новые дополнения на этот раз: — хороший выбор для потребителей с магнитной подложкой, которая упрощает временную установку на электрический шкаф; и — который имеет ограниченную пожизненную гарантию, четырехмильный диапазон передатчика и цветной ЖК-дисплей. После продажи Greenlee Communications компании Tempo Communications в 2019 году неясно, будет ли это предложение в будущем переименовано в инструмент Tempo, но на данный момент оно, похоже, все еще доступно.

28 августа 2019 г.:

Чувствительность — это ключевой фактор, на который следует обращать внимание при выборе локатора выключателя.Тип работы, которую вы выполняете, и то, насколько точно вам нужно определить прерыватель, во многом определит, какое устройство купить. Те, кто имеет дело с панелями с несколькими схемами и действительно просто хотят сузить область до нескольких выключателей, могут обойтись поисковым устройством на более дешевом конце, таким как Southwire Tools & Equipment 41210S.

Тем не менее, тем, кто не может рискнуть перевернуть не тот выключатель и отключить питание важной части здания, следует выбрать что-то более точное. Хорошим выбором в этой ситуации будет Ideal 61-534, который используется многими электриками, но также доступен для домашних мастеров из-за его средней цены.

В то время как Ideal — это отличная цена для ваших денег, в нашем последнем обновлении его обогнала Extech CB10. Помимо превосходной точности, Extech также имеет регулируемую чувствительность, что удобно для всех, кто работает как в жилых, так и в промышленных условиях, где напряжение может меняться.

Пневматический выключатель серии

HAT Hyundai Electric

Скачать воздушный автоматический выключатель серии HAT Hyundai Electric …

ACB

Воздушный автоматический выключатель HAT Series

Функции, необходимые для модернизации электрических распределительных систем для удовлетворения всех видов потребностей, уже доступны.

Основные стандарты IEC 60947-2 BS EN60947-2 / U.K. VDE 0660 / Германия AS 1930 / Австралия NEMA PUB NO. SG3 / США. ANSI C37.13 / США. KS C8325 / Корея

Международная электротехническая комиссия Британский стандарт Verband Deutscher Elektrotechniker Австралийский стандарт Национальная ассоциация производителей электрооборудования Американский национальный институт стандартов Корейский промышленный стандарт

Одобрение и применение KR / Korea GL / Germany LR / UK. ABS / США. NK / Japan BV / France

Корейский регистр судоходства Регистр судоходства Germanischer Lloyd Lloyd Американское бюро судоходства Nippon Kaiji Kyokai Bureau Veritas

Мы строим лучшее будущее!

СОДЕРЖАНИЕ

4

Характеристики

8

Номинальные характеристики

10

Выбор спецификации

11

Тип крепления

12

Характеристики пружинного взвода

14 Защита

Электрические отключающие устройства

32

Прочие принадлежности

34

Принадлежности для выкатного типа

36

Габаритные размеры

48

Схемы подключения

52

Информация для заказа

Информация для заказа Преобразование

62

Габаритные размеры

Характеристики 1.«HAT ACB» доступен в десяти типах, от 630A до 5000A. Размеры корпуса Высота и глубина выключателя стандартизированы для всей серии «HAT ACB». ∙ Фиксированный тип:

500 мм (высота), 343 мм (глубина) (до 4000 А).

∙ Выдвижной тип: 468 мм (высота) (до рамы до 2000 A), 525 мм (высота) (от 2500 A до 4000 A) 458 мм (глубина) (до 4000 A).

↑

468 мм (до 2000 A), 525 мм (от 2500 A до 4000 A)

↓

→ ←

мм A) 468 4000 ot (до

Все типы доступны в 3-полюсном или 4-х полюсном исполнении. Конструкции полюсов

На фото показан выкатной тип

4

HAT SERIES ACB

Воздушный выключатель

2.«HAT ACB» — компактный высокопроизводительный автоматический выключатель ① Дугогасительная камера с двойным разделением для максимальной эффективности отключения при коротком замыкании. ② Рукоятка для зарядки хранится заподлицо на передней панели. ③ Рабочий механизм простой кулачковой системы для легкой и тонкой конструкции. В ключевых точках используются механически надежные детали, например, шариковые подшипники. ④ Система контактов с двумя наконечниками. Дуговое повреждение главных контактов во время операций размыкания и замыкания существенно снижается за счет дуговых контактов, которые замыкаются до основных контактов (во время операций замыкания) и которые размыкаются после основных контактов (при размыкании).⑤ U-образный путь тока. В этой конструкции используется сила электронного отталкивания между плечами U-образного проводника для обеспечения дополнительного контактного давления в закрытом положении. При прерывании магнитная сила заставляет дугу попадать в дугогасительную камеру. ⑥ Комбинированные болтовые / паяные соединения. Такое расположение снижает нагрев и обеспечивает высокую стабильность соединения. Также отсутствует возможность ослабления, что исключает необходимость повторной затяжки. ⑦ Раннее включение, позднее отключение, контакт нейтрали.Контакт нейтрального полюса замыкается раньше, а размыкается позже, чем контакты главной цепи. Это эффективно предотвращает возникновение аномальных напряжений между фазными линиями и нейтралью, тем самым обеспечивая безопасность. Поскольку срабатывание контакта нейтрального полюса механически связано с работой контактов главной цепи, невозможно оставить нейтральный полюс открытым или случайно размыкать или замыкать только нейтральный полюс.

3. Передняя панель, предназначенная для HAT ACB Передняя панель является общей для всех размеров корпуса серии «HAT ACB».Это поможет стандартизировать дизайн вашего распределительного щита.

�

�

�

Индикатор на передней панели обеспечивает индикацию положения выключателя: СОЕДИНЕН, ТЕСТ или ВЫКЛЮЧЕН.

� � �

� � � �

�

�

�

�

� Заводская табличка � Ручка для зарядки � Пылезащитная пластина � Счетчик циклов закрытия-открытия � Индикатор положения � Индикатор заряда пружины Индикатор открывания � Установите замок � Кнопка, открывающая нажатием � Кнопка закрывания нажатием � Откройте навесной замок � Отверстие для вставки выдвижной ручки � Секция крепления замка с ключом � Рычаг разблокировки фиксатора положения

Затвор предотвращает ошибочное вставление ручки.Его можно открыть, опустив рычаг разблокировки ограничителя положения, только когда выключатель разомкнут. Когда выключатель замкнут, рычаг разблокировки не может быть опущен. Таким образом, ставень нельзя открыть.

HAT SERIES ACB

5

Характеристики 4. Многофункциональное защитное устройство AOR-L, содержащее микропроцессор, обеспечивающий высокопроизводительную защиту вашей системы распределения электроэнергии.

ИСТОЧНИК

Характеристики предупредительной сигнализации

Контактные выходы для индикации срабатывания

Характеристики защиты от перегрузки и короткого замыкания

Характеристики защиты от замыкания на землю

Светодиоды для индикации срабатывания

Возможные полевые испытания НАГРУЗКА

Отключение

Аварийный сигнал ● Предотвращает внезапное отключение электроэнергии с помощью функции предварительного отключения питания. В связи с постоянно растущим использованием систем автоматизации офиса и электронного офисного оборудования в офисных зданиях и на предприятиях потребность в электроэнергии в значительной степени колеблется в зависимости от часового пояса дня.Эти, превышающие прогнозируемые, потребности в электроэнергии часто достигают уровня перегрузки защитных устройств, установленных в распределительной сети. Если такое состояние сохраняется, сигнал отключения, который предотвращает нежелательную потерю мощности, будет генерироваться мультизащитным устройством до того, как вызовет потерю важной или постоянной нагрузки.

6

HAT SERIES ACB

● Технические характеристики для предупредительной сигнализации 1. Выбираемая установка на 75% ~ 110% базового тока (Io). 2. Время работы составляет 60 ~ 200 с (по выбору).3. Установленный с выходным контактом (1a), выходной сигнал может быть обеспечен контактом (1a) или индикаторной лампой. 4. Выключатели, расположенные ниже по потоку, могут быть принудительно отключены с помощью независимого расцепителя, когда срабатывает выходной контакт (1a) предварительной аварийной сигнализации (см. Рис. 1).

Для комбинаций цепи защиты генератора 3

Хронологический обзор воздушных выключателей и основного оборудования в защитных устройствах.

Рис. 1

Пример системы принудительного отключения для несущественных цепей нагрузки с использованием предварительной сигнализации.