Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Что такое отключающая способность автоматического выключателя: В чем отличие 4,5кА, 6кА, 10кА в модульной автоматике

Содержание

В чем отличие 4,5кА, 6кА, 10кА в модульной автоматике

← Звукоизоляционные электромонтажные коробки Kaiser   ||   Новые дифференциальные автоматические выключатели HAGER для 3-х фазной сети →

В чем отличие 4,5кА, 6кА, 10кА в модульной автоматике

Повсеместно при защите электрической сети, особенно бытовой, применяется модульная автоматика. Такие приборы характеризуются сравнительно небольшими предельными токами (до 125А), стандартными (модульными) корпусами небольших размеров и устанавливаются на DIN-рейку.

Устройства этого типа отличаются простотой установки, подбора и эксплуатации. Их ассортимент очень широк – от простых автоматических выключателей до многофункциональных устройств автоматики. Стандартные размеры позволяют устанавливать самые различные приборы в унифицированные пластиковые и металлические боксы, которые различаются только по количеству устанавливаемых в них модулей.

Если модульная серия Eaton PL6 популярна в Беларуси более десяти лет, то ее младшая сестра, серия PL4 стала известна совсем недавно благодаря демократичной цене и надежности, сопоставимой с 6-й серией.

В чем же все-таки их отличие? Автоматические выключатели, защищающие подключенную к ним электропроводку от перегрузки и коротких замыканий, которые могут привести к перегреву и возгоранию провода, имеют серийное обозначение PL. Автоматы PL4 имеют стандартную для Беларуси, но ниже стандартов в Европе выключающую способность – 4,5кА. Такие автоматы выпускаются на номинальные токи 6…63А. Автоматы серии PL6 обладают стандартной для Европы электрической прочностью 6кА и чаще всего применяются в настоящее время. Их выпускают на номинальные токи 2…63А. Если требуется обеспечить повышенный электрический запас прочности, используют автоматы PL7 (на 10кА). Их номинальный ток находится в пределах 0,16…63А.

Автоматические выключатели, предназначенные для защиты человека от поражения током при случайном касании оголенного провода, а также для предотвращения самовозгорания кабеля со старой изоляцией, выпускаются тоже в сериях

PF4 (4,5кА), PF6 (6кА), PF7 (10кА) и носят название УЗО (устройств защитного отключения). УЗО, предназначенные для защиты человека, имеют номинальные токи утечки 10 и 30мА, для защиты от самовозгорания – 100 и 300мА. Последние, как правило, ставятся на ввод – сразу после вводного автомата.

Автоматические выключатели, конструктивно объединяющие УЗО и обычный автомат, носят название дифференциальных автоматов и выпускаются в серии PFL. Аналогично предыдущим модульным приборам они имеют отключающую способность 4,5кА (PFL4), 6кА (PFL6) и 10кА (PFL7). Приборы комплектуются дополнительными контактами, дистанционными расцепителями, и т.д.

Все вышеописанные серии модульной автоматики Eaton отличаются только одной важной характеристикой – выключающей способностью. В чем отличие характеристики 4,5кА, 6кА, 10кА? Выключающая способность, указывает на максимальный ток короткого замыкания, при котором автоматический выключатель не выгорит, а сработает на отключение. Производители изготавливают выключатели с одинаковым номинальным током, но с разной выключающей способностью. Например, у Eaton это автоматические выключатели PL4-C16 (4,5кА), PL6-C16 (6кА) и PL7-C16 (10кА). Необходимость установки той или иной серии зависит от места подключения их в цепи по отношению к источнику электроэнергии: электростанции, ТЭЦ и т.д. На трансформаторных подстанциях устанавливают выключатели с характеристикой 10кА, в электрощитовых многоквартирных домов и вводных щитах коттеджной постройки рекомендовано ставить автоматические выключатели не ниже 6кА. Уже в самих квартирах и коттеджах потребитель может устанавливать автоматы с любой характеристикой — 4,5кА, 6кА, 10кА, учитывая то, что чем выше выключающая способность, тем выше «запас прочности» автоматического выключателя, но, соответственно и выше его цена.

Эти модульные приборы, а также автоматические выключатели, УЗО, электротехнические щиты, реле, таймеры, розетки и выключатели вы сможете приобрести у нас по безналичному расчету и в розницу со склада в Минске. На нашем сайте www.eplan.by доступна услуга доставки во все регионы Республики Беларусь.

Отключающая способность автоматических выключателей | Элкомэлектро

Электролаборатория » Вопросы и ответы » Отключающая способность автоматических выключателей

Да, действительно существует термин «отключающая способность» защитного аппарата, иногда говорят предельная отключающая способность автоматического выключателя, что является одним и тем же. Физический смысл данного термина состоит в следующем: если отключающая способность автоматического выключателя будет ниже установленной ГОСТом Р 51732 величины, то он не сработает в случае возникновения аварийной ситуации и не защитит линию на которой установлен данный аппарат защиты, а взорвётся от действия большого тока короткого замыкания.

Для исключения подобных происшествий, на начальном этапе проектирования электроустановки, проектировщик рассчитывает токи короткого замыкания, которые могут возникнуть в аварийной ситуации в данной электроустановке. Исходя из полученных расчётным методом величин, происходит подбор аппаратов защиты по предельной отключающей способности, учитывая нормативные данные, указанные в госте Р 51732, пункт 6. 5.9. В данном пункте говорится, что отключающая способность автоматических выключателей должна быть выше 3 кА для автоматических выключателей на ток до 25 А, 6 кА для автоматических выключателей на ток до 63 А и 10 кА для автоматических выключателей на ток до 125 А.

Отключающая способность аппаратов защиты с током 160 А и более должны быть не ниже 20 кА для многопанельных ВРУ, не ниже 15 кА для однопанельных ВРУ и меньше или равно 10 кА для шкафного типа ВРУ.

В заданном Вами вопросе: можно ли в ВРУ устанавливать автоматические выключатели S 203 на ток 63А нет самой важной величины исходя из которой можно дать однозначный ответ – расчётного тока короткого замыкания. Если, к примеру он равен 5 кА, то данный автоматический выключатель можно устанавливать, так как в характеристиках данных заводом изготовителем указана величина отключающей способности 6 кА.

Предельная коммутационная способность (2008)

Я хорошо знаю автоматические выключатели ВА47-29 или, например, АД12, знаю практически наизусть всю их маркировку и могу объяснить значение каждого ее обозначения.

Не могу расшифровать только число, заключенное в рамку на лицевой стороне аппарата. Что оно означает?

Александр Идрисов, электротехник, г. Уфа

Многие технические параметры определяют надёжность срабатывания защитной аппаратуры. Один из важнейших параметров — предельная коммутационная способность (ПКС). Именно ее обозначают цифры на автоматическом выключателе, которые расположены немногим ниже номинального напряжения и взяты в рамку (см. рис. 1).

ГОСТ говорит, что предельная коммутационная способность определяется значением тока короткого замыкания (КЗ), при протекании которого автоматический выключатель должен отключится. При этом он может сохранить или не сохранять свою работоспособность. Предельная коммутационная способность — один из основных параметров для выбора и замены автоматического выключателя. Автоматический выключатель должен обладать предельной коммутационной способностью (рабочей отключающей или номинальной отключающей способностью), перекрывающей максимальный ток короткого замыкания.

При недостаточной коммутационной способности автомат не только выйдет из строя, но и не обеспечит защиту.

Предельная коммутационная способность модульного оборудования

Применительно к продукции ТМ IEK, в частности к автоматическим выключателям ВА47-29 и другим устройствам на его базе (таким, как АД12, АД14, АВДТ32), а также автоматическим выключателям ВА47-100, данный параметр означает номинальную отключающую способность, значения которой приведены в таблице 1.

Таблица 1
Значения номинальной отключающей способности
Тип устройства ВА 47-29 ВА47- 29М АД12 АД14 АВДТ ВА 47-100 АД12М
Номинальная отключающая способность, кА 4500 4500 4500 4500 6000 10000 4500

Значения номинальной отключающей способности устанавливаются в результате испытаний. Все испытания, относящиеся к проверке на предельную коммутационную способность, выполняются в условиях, согласно ГОСТ Р 50345-99.

Испытания бытовых выключателей ВА47-29, АД12, АД14 и их аналогов проводятся на открытом воздухе. Выключатель должен управляться дистанционно с помощью механизма, имитирующего включение рукой. Испытуемый выключатель устанавливают на металлическую панель (см. рис. 3). Для операции автоматического отключения при появлении в цепи тока короткого замыкания необходимо наличие следующих элементов. На расстоянии 10 мм от максимально выступающей части испытываемого аппарата размещается рамка (8), на которой закрепляется прозрачная полиэтиленовая плёнка (7) толщиной (0,05+0,01) мм таким образом, что края плёнки выступают на 50 мм во всех направлениях относительно лицевой панели выключателя. Напротив выхлопного окна (4) устанавливается решётка (5) так, чтобы через неё проходила большая часть выходящих ионизированных газов.

Таблица 2
Соотношение К между рабочей и номинальной
наибольшей отключающей способностью

Ток отключающей способности Icn, А Коэффициент К
Icn < 6000 1
6000 <Icn≤ 10000 0,75

Испытания представляют собой последовательность из автоматического отключения при коротком замыкании «О», включения при наличии короткого замыкания в цепи и последующего автоматического отключения «СО» и временного интервала «t» между последовательными срабатываниями при коротких замыканиях. Временной интервал обычно составляет 3 минуты или несколько больше, чтобы дать остыть тепловому расцепителю для следующей операции включения.

Для проверки предельной коммутационной способности существует три типа испытаний в зависимости от заявленного тока: испытания при пониженных токах короткого замыкания; испытания при токе 1500 А; испытания при токах свыше 1500 А. Для продукции ТМ IEK применяется третий тип испытаний, поскольку нижний предел ПКС модульного оборудования TM IEK составляет 4500 А. Напомним, что показатели автоматических выключателей ниже 4500 А являются сегодня малоактуальными из-за изменившихся стандартов и увеличивающихся номинальных токов КЗ.

Здесь проводится два вида испытаний: испытания рабочей наибольшей отключающей способности и испытания номинальной наибольшей отключающей способности. Цепь для испытаний предельной коммутационной способности двухполюсного автоматического выключателя приведена на рисунке 2. Цепи для проверки однополюсного, трёхполюсного, четырёхполюсного автоматических выключателей строятся аналогично.

Для испытаний выбирается три образца. Перед началом испытаний испытательная цепь калибруется с учётом коэффициента мощности. Далее по таблице определяется, будет ли цикл испытаний полным (см. табл. 2). Если коэффициент К равен 1, то ток рабочей и номинальной наибольших отключающих способностей равны. Поэтому проводятся испытания только рабочей наибольшей отключающей способности.

Для калибровки испытательной цепи, перемычки G, полным сопротивлением которых можно пренебречь в сравнении с общим сопротивлением цепи следует присоединить в точках, указанных на рисунке 2. Испытания, в зависимости от количества полюсов, представляют собой следующую последовательность действий:

  • для одно- двухполюсных выключателей: O — t — O — t — CO;
  • для трёх- четырёхполюсных выключателей: O — t — CO — t — CO.

Если К = 0,75 проводятся испытания на номинальную наибольшую отключающую способность. Цепь для испытаний калибруется следующим образом. Аналогично предыдущим испытаниям присоединяются перемычки G. Для получения ожидаемого тока, равного номинальной наибольшей коммутационной способности выключателя при соответствующем коэффициенте мощности, на входной стороне перемычек G вставляют сопротивления Z. Испытание на номинальную наибольшую отключающую способность является более «мягким» по сравнению с испытаниями рабочей наибольшей отключающей способности, так как цикл содержит меньшее количество операций. Последовательность операций: O — t — CO.

После испытания рабочей наибольшей отключающей способности выключатели не должны иметь повреждений, ухудшающих их эксплуатационные свойства, и должны без обслуживания выдержать испытание на электрическую прочность изоляции. Для испытаний согласно ГОСТ используется постоянное напряжение величиной 1500 В. Перед испытаниями образцы не проходят обработки в камере влаги. Через 5 секунд после приложения напряжения производится замер сопротивления в следующей последовательности:

  • при разомкнутом выключателе: между каждой парой электрически соединённых выводов, когда автоматический выключатель находится в замкнутом положении — в каждом полюсе поочерёдно;
  • при разомкнутом выключателе: между каждым полюсом поочерёдно и остальными полюсами, соединёнными между собой;
  • между металлическими частями механизма и корпусом: испытание на электрическую прочность изоляции должно выполняться между 2 и 24 часами после испытаний на короткое замыкание.

После испытаний на электрическую прочность изоляции проводится проверка работы теплового расцепителя. Все полюса выключателя соединяют последовательно, затем подается ток, равный 0,85 условного тока нерасцепления (1,13 х In). В конце этой проверки ток постепенно увеличивают в течение 5 секунд до 1,1 условного тока расцепления (1,45 х In). Выключатели должны расцепиться в течение 1 ч.

После испытаний номинальной наибольшей отключающей способности выключатели должны без обслуживания выдержать испытание на электрическую прочность изоляции по пунктам, приведённым выше при испытательном напряжении 900 В и без предварительной обработки в камере влаги. Это испытание на электрическую прочность изоляции должно выполняться между 2 и 24 ч после испытаний на короткое замыкание.

Кроме того, эти выключатели должны быть способны к расцеплению при прохождении тока, равного 2,8In за время, установленное для тока 2,55 In, но с нижним пределом 0,1 с вместо 1 с

И только после всего проведённого цикла проверки можно уверенно утверждать, что предельная коммутационная способность соответствует значениям, заявленным производителем.

Предельная коммутационная способность промышленного оборудования

Кроме модульного оборудования значение предельной коммутационной способности присутствует и в маркировке промышленного оборудования, в частности, на автоматических выключателях серии ВА88 (см. рис. 4). Значение предельной коммутационной способности — один из основных параметров для выбора автоматического выключателя для промышленного использования. Правильно выбранный автоматический выключатель с необходимым значением предельной коммутационной способности защитит дорогостоящее технологическое оборудование (см. таблицу 3). Предельная отключающая способность (или наибольшая отключающая способность) согласно ГОСТ Р 50030.2-99 — это способность автоматического выключателя произвести расцепление при протекании тока короткого замыкания. При этом автоматический выключатель может сохранить или не сохранить свою работоспособность.

Помимо этого наибольшая отключающая способность согласно ГОСТ имеет два значения:

  • Номинальная предельная наибольшая отключающая способность ICU — это отключающая способность, при которой после пропускания тока ICU может произойти не-восстанавливаемый обрыв цепи с возможным разрушением контактной системы. Значение предельной наибольшей отключающей способности устанавливается изготовителем для данного выключателя, выражается в килоамперах (кА) и определяется в ходе проведённых испытаний.
  • Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность ICS — это отключающая способность, для которой в соответствии с установленным циклом испытаний предполагают способность данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток. Значение рабочей наибольшей отключающей способности устанавливается изготовителем для данного выключателя, выражается в килоамперах (кА) и определяется в ходе испытаний. Значения номинальной предельной наибольшей отключающей способности (ICU) и номинальной рабочей наибольше отключающей способности (ICS) для автоматических выключателей приведены в таблице 3. Значения этих параметров устанавливаются в результате испытаний.
Таблица 3
Тип автоматического
выключателя
Рабочая наибольшая отключающая способность ICS,кА Предельная наибольшая отключающая способность ICU,кА
ВА88-32 12,5 25
ВА88-33 17,5 35
ВА88-35 25 35
ВА88-35 с микропроцессором МР211 25 35
ВА-37 35 35
ВА88-37 с микропроцессором МР211 35 35
ВА88-40 35 35
ВА88-40 с микропроцессором МР211 35 35
ВА88-43 с микропроцессором МР210 50 50
ВА88-43 с микропроцессором МР211 50 50

Если производитель не указал параметров испытаний, то расцепители токов короткого замыкания откалибровываются на максимум (по времени и по току) для всех испытаний. Для испытаний используется трёхфазный переменный ток. Выключатели также должны испытываться на открытом воздухе. Испытываемый выключатель следует установить в укомплектованном виде на его собственной или эквивалентной опоре. Управление при испытаниях осуществляется дистанционно с помощью электропривода или другого устройства. При испытаниях на открытом воздухе, касающихся работоспособности при коротких замыканиях и кратковременно выдерживаемом токе, со всех сторон выключателя устанавливается металлический экран — плетёная металлическая сетка или дырчатый просверленный металлический лист с токопроводящим покрытием; площадь отверстий не более 30 мм2.

Значения, зафиксированные в протоколе испытаний, при отсутствии других указаний не должны выходить за пределы допусков, приведенных в таблице 4. Допускается проводить испытания и в более жёстких условиях, но с согласия изготовителя.

Состояние выключателя после испытаний следует проводить указанными ниже методами, предусмотренными для каждого цикла:

1. В первую очередь — визуальный осмотр корпуса: корпус не должен быть поврежден, но допускаются волосные трещины. (Для справки: волосные трещины являются следствием высокого давления газа или тепловых нагрузок в результате воздействия дуги, когда прерываются большие токи, и имеют поверхностный характер. Следовательно, они не распространяются на всю толщину литого корпуса аппарата).

2. Далее проверяется работоспособность выключателей с наличием тока в цепи. Количество циклов оперирования для выключателей равно:

  • Для ВА88-32, ВА88-33, ВА88-35, ВА88-35 с микропроцессором МР211 — 50 циклов;
  • Для ВА-37 и ВА88-37 с микропроцессором МР211 -50 циклов;
  • Для ВА88-40, ВА88-40 с микропроцессором МР211, ВА88-43 с микропроцессором МР210 и ВА88-43 с микропроцессором МР211 — 25 циклов.

Затем производится замер сопротивления изоляции при подаче удвоенного рабочего напряжения, но не менее 1000 В.

3. Следующим шагом является проверка превышения температуры. Если испытания на номинальную рабочую наибольшую отключающую способность проводились на выключателе с минимальным номинальным током или при минимальной уставке для данного типоразмера, то испытания на превышение температуры не проводятся. Если это условие не выполняется, то испытания проводятся. Проверка производится путем пропускания через выключатель условного теплового тока Ith. Значение условного теплового тока должно превышать или, в крайнем случае, равняться максимальному номинальному рабочему току. Время проведения испытаний не более 8 часов. За это время температура должна принять установившееся значение. Предел превышения температуры выводов должен быть не более 80 °С.

Таблица 4
Все испытания Испытание в условиях короткого замыкания
Ток: + 5%
Напряжение: + 5%
Коэффициент мощности: — 0,05 %
Постоянная времени: + 25%
Частота: ± 5%

4. Сразу после проверки превышения температуры следует проверка максимальных расцепителей токов перегрузки при значении тока, равного 1,45-кратной уставке. Для проведения этого испытания следует последовательно соединить все полюса. Испытание проводится при любом удобном напряжении. Условное время расцепления — 2 часа.

Выключатель считают удовлетворяющим требованиям настоящего стандарта, если он соответствует требованиям каждого испытания предусмотренного цикла.

Если Ics = Icu, то, согласно ГОСТ, дальнейшие испытания на номинальную предельную наибольшую отключающую способность проводить не нужно. Однако в линейке автоматических выключателей ВА88 присутствуют выключатели, для которых это равенство не выполняется, поэтому мы продолжим описание испытаний.

Перед испытаниями должна быть произведена проверка расцепителей токов перегрузки. Проверку следует проводить при удвоенной токовой уставке отдельно в каждом полюсе. Время размыкания не должно превышать значения приведенного на время-токовой характеристике конкретного выключателя. Далее выполняется непосредственно испытание на наибольшую номинальную предельную отключающую способность при условиях, аналогичных испытаниям на номинальную рабочую наибольшую отключающую способность.

Последовательность операций представляет собой следующую последовательность действий: O — t — CO.

После испытаний проводится проверка электрической прочности изоляции и расцепителей токов перегрузки. Проверка расцепителей проводится путем пропускания через каждый отдельно взятый полюс испытательного тока, в 2,5 раза превышающего ток уставки. Время размыкания не должно превышать значения, установленного производителем для удвоенного тока уставки. ПКС соответствует значениям, заявленным производителем после успешного проведения всего цикла испытаний.

Итак, функция параметра ПКС заключается в том, чтобы произвести оценку надежности автоматического выключателя в режиме протекания предельных токов, и, по сути, его способности в этом режиме выполнять свои функции по защите.


Описание параметра «Предельная наибольшая отключающая способность, Icu (ГОСТ Р 50030.2)»

Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в амперах или килоамперах) при возможном доступе к устройству необученного персонала (бытовое применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50345-2010

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) определяет отключающую способность автоматического выключателя во время короткого замыкания (в килоамперах) при возможном доступе к устройству обученных и квалифицированных лиц (промышленное применение). Определяется производителем согласно циклам испытаний по ГОСТ Р 50030.2-2010

 

Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003)

Номинальная наибольшая отключающая способность (Icn) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, указанное для выключателя изготовителем.

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой предписанные условия, соответствующие указанному циклу испытаний, не предусматривают способности выключателя проводить в течение условного времени ток, равный 0,85 тока нерасцепления.

Выключатель с указанной номинальной наибольшей отключающей способностью (Icn) имеет соответствующую ей рабочую наибольшую отключающую способность (Ics).

Соотношение между рабочей (Ics) и номинальной (Icn) наибольшими отключающими способностями (коэффициент К)

Icn,A К
до 6000 включительно 1,00
св. 6000 до 10000 включительно 0,751)
св. 10000 0,52)
1)Минимальное значение Ics = 6000 А
2)Минимальное значение Ics = 7500 А.

 

Согласно ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2: 2006)

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность (Icu) — это значение предельной наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).

Предельная наибольшая отключающая способность (ultimate short-circuit breaking capacity) — отключающая способность, для которой согласно предписанным условиям в соответствии с установленным циклом испытаний не предполагают способности данного выключателя длительно проводить свой номинальный ток.

Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность (Ics) — это значение рабочей наибольшей отключающей способности, установленное изготовителем для данного выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, определяемых циклом испытаний. Она выражается как значение ожидаемого тока отключения в килоамперах, соответствующее одному из определенных процентных значений номинальной предельной наибольшей отключающей способности согласно таблице (см.ниже), округленному до ближайшего целого числа. Она может быть выражена в процентах от Icu (например, Ics = 25 % Icu).
С другой стороны, когда номинальная рабочая наибольшая отключающая способность равна номинальному кратковременно выдерживаемому току, она может быть задана значением в килоамперах при условии, что она не ниже минимума по таблице (см.ниже).
Если Icu превышает 200 кА для категории применения А или 100 кА для категории применения В, изготовитель может указать значение Ics, равное 50 кА.

Таблица  — стандартные соотношения между Ics и Icu в процентах от Icu

Категория применения А Категория применения B
20%
50% 50%
75% 75%
100% 100%

Автоматические выключатели и их характеристики B, C, D

Основными характеристиками автоматических выключателей являются

Номинальный ток (In):

ток, который может протекать через автомат, без его срабатывания. 

Номинальное рабочее напряжение (Ue)

номинальное, на которое рассчитана изоляция автомата 

Номинальное напряжение изоляции (Ui)

Это величина напряжения, относительно которого выбирается напряжение при испытании электрической прочности изоляции, которое обычно превышает 2 Ui, и определяется длина пути тока утечки через изолятор.

Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)

Параметр представляет собой величину импульса напряжения (определенной формы и полярности) в кВ, который рассматриваемое оборудование может выдержать в условиях испытаний без повреждения.

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

Отключающая способность:

ток (в кА), срабатывания автомата при коротком замыкании, после которого он еще будет работоспособен. 

Характеристика автоматов В, С, D:

зависимость времени отключения от тока. 

Буквы B, C и D обозначают характеристику автоматов, которая называется «тип мгновенного расцепления» и установлена в ГОСТ Р 50345-99] (МЭК 60898-95) «Аппаратура малогабаритная электрическая. автоматические выключатели для защиты от сверхтоков бытового и аналогичного назначения».

Конкретный тип мгновенного расцепления устанавливает диапазон токов мгновенного расцепления, протекание которых в главной цепи выключателя может вызвать его расцепление без выдержки времени.

В ГОСТ Р 50345 для каждого типа мгновенного расцепления установлены следующие стандартные диапазоны токов:

тип В: 3In — 5In;

тип С: 5 In -10 In

тип D:10 In — 20 In

Стандартная времятоковая зона предписывает следующее поведение автоматического выключателя:

В случае если в главной цепи выключателя протекает электрический ток, величина которого соответствует нижней границе диапазона токов мгновенного расцепления 3In, 5In и 10 In, то он должен расцепиться за промежуток времени:

тип мгновенного расцепления B — более 0,1 с, но менее 45 или 90 с,

тип C — 15 или 30с

тип D — 4 или 8с.

При протекании в главной цепи электрического тока, равного верхней границе диапазона токов мгновенного расцепления (5In, 10In и 50In), автоматический выключатель должен расцепиться за промежуток времени менее 0,1 с.

В том случае, если значение электрического тока, протекающего в главной цепи, находится между нижней и верхней границами диапазона токов мгновенного расцепления, автоматический выключатель может расцепиться либо с незначительной выдержкой времени (несколько секунд), либо без выдержки времени (менее 0,1 с).

Фактическое время срабатывания автомата определяется его индивидуальной времятоковой характеристикой. 

Исходя из вышенаписанного автоматы предназначены:

типа В — для защиты потребителей с преимущественно активной нагрузкой (печь, обогреватель, ЛН),

типа С — двигателей,

типа D — двигателей в повторно-кратковременном (частые пуски) режиме работы. 

Как выбрать автоматический выключатель по мощности, по току для дома

Сейчас наличие автоматических выключателей в электрической сети любого дома является уже обычно практикой.

Если раньше такой выключатель и имелся в сети, то только на входе проводки в дом.

Сейчас же их устанавливают на разные ветки сети дома, производящих подачу электрической энергии на определенные потребители.

Функции автоматического выключателя

Обычно знания владельца дома по поводу этих выключателей сводиться к тому, что они защищают приборы, включенные в сеть или одну из ветвей ее от перегрузки.

И это действительно так, но это лишь следствие работы данного устройства.

Основное же назначение – защита проводки от превышений значений силы тока, в первую очередь – критических.

Если коротко, то при превышении силы тока выключатель обесточит ту часть проводки, которая прикреплена к его выходным клеммам. Вот только срабатывание его может быть разным.

При незначительном увеличении силы тока он обесточит сеть через определенный период времени.

А вот при резком скачке, возникающего обычно при коротком замыкании, выключатель сработает практически мгновенно, что убережет проводку от расплавления и возможного возникновения возгорания.

Если рассматривать автоматический выключатель внешне, то особой сложности конструкции его и не видно – просто пластиковый коробок с клеммами для подключения проводки и небольшой тумблер для включения-выключения.

Но это только внешне.

Читайте также:

Конструкция автоматического выключателя

Внутренняя же конструкция его не такая уж и простая.

В корпусе располагаются:

  • Механизм взвода;
  • Винт тепловой установки;
  • Биметаллический тепловой расцепитель;
  • Электромагнитный катушечный расцепитель;
  • Дугогасительная камера;
  • Силовые контакты;
  • Канал отвода раскаленных газов.

Каждый из этих элементов выполняет определенную работу. Читайте по теме — что такое дифавтомат, как подключить.

Механизм взвода соединен с тумблером, а на концах его установлены силовые контакты. Им и производится передача электрического тока с входящих клемм на выходящие.

Биметаллический (тепловой) расцепитель представляет собой пластину, которая при нагреве изгибается, разъединяя силовые контакты.

Предназначен этот расцепитель для прекращения подачи тока, если его сила не имеет пикового значения.

При незначительном превышении силы тока со временем пластина разогреется и произойдет размыкание контактов. То есть, срабатывает этот расцепитель через определенное время.

Винтом же регулируется зазор между пластиной и контактом. Регулировка этого винта выполняется заводом-изготовителем.

Электромагнитный расцепитель предназначен для мгновенного обесточивания сети. Срабатывает он только при воздействии на него токов больших значений, возникающих при коротком замыкании.

При срабатывании одного из расцепителей, между контактами неизбежно произойдет возникновение электрической дуги, и чем больше сила тока – тем она сильнее.

Чтобы эта дуга не привела к повреждению элементов выключателя, в его конструкцию входит дугогасительная камера, которая гасит внутри себя возникшую дугу.

При всем этом внутри образуются газы с повышенной температурой, которые отводятся по специальному каналу.

Конструктивно все автоматические выключатели практически одинаковы, но рабочие параметры их отличаются.

Существуют определенные критерии выбора автоматических выключателей, которые и учитывают их параметры.

Читайте также:

Основные характеристики автоматических выключателей

Ток короткого замыкания

Первым из критериев, который учитывается при выборе автомата, является ток короткого замыкания, он же – отключающая способность выключателя.

Этот критерий характеризует максимальное значение силы тока, при котором автомат сработает, не получив повреждений.

Измеряется данный показатель в Амперах, но поскольку при коротком замыкании сила тока может достигать значительных показателей, то этот критерий для автомата указывается в тысячах Ампер.

Значение силы тока

Вторым критерием при выборе является номинальное значение силы тока, с которым будет работать выключатель.

Этот критерий указывает силу тока, при превышении которой автомат сработает и произойдет обесточивание.

На данный показатель влияет много факторов – сечение провода, материал его изготовления, протяженность проводки до автомата, нагрузка, которая будет создаваться в проводке при подключении электроприборов.

Ток срабатывания

Данный показатель указывает, какое максимальное значение силы тока может выдержать выключатель без срабатывания электромагнитного расцепителя.

Дело в том, что при включении приборов могут возникать пусковые токи, которые зачастую в несколько раз превышают номинальное значение, но при этом они не являются током короткого замыкания. К примеру, при включении компьютера.

Эти пусковые токи краткосрочны, поэтому не приводят к срабатыванию теплового размыкателя, поскольку для этого требуется время, а их сила недостаточна для включения в действие электромагнитного размыкателя.

Критерий поделен на классы, которые указывают, во сколько раз сила пускового тока может превышать номинальную без срабатывания автомата.

Селективность

Исходя из первых трех критериев, условно можно разделить все автоматы для использования на:

  1. Малонагруженных сетей;
  2. Средненагруженных;
  3. Высоконагруженных сетей.

При этом использовать, к примеру, высоконагруженный автомат для ветви сети, которая обеспечивает питание лампочек не только нецелесообразно, но и опасно.

Его характеристики значительно выше, чем требуется для такой сети, поэтому даже при возникновении КЗ он может попросту не сработать.

И наоборот, автомат для малонагруженных сетей при использовании на сетях с большой нагрузкой будет срабатывать даже при небольших перегрузках.

Количество полюсов автомата указывает, с каким из типов сетей он может работать.

Для обычной домашней однофазной сети подходит двухполюсный выключатель.

Читайте также:

На обеспечение отдельного участка этой сети подойдет однополюсный автомат.

А вот если имеется трехфазная сеть в доме, то понадобится четырехполюсный выключатель.

Но это только критерии, указывающие основные характеристики. Следует отметить, что все они нанесены в виде маркировки на корпусе автоматического выключателя.

Теперь на примере объясним, за что отвечает каждый из элементов этой маркировки.

Обозначение маркировки выключателей

На всех автоматах имеется крупная буквенно-цифровая маркировка (В10, С16, С10, D50).

Эта маркировка включает в себя два параметра выключателя: класс тока срабатывания и номинальный ток напряжения.

Всего классов три – В, С и D. Каждый из них имеет свою кратность силы тока по отношению к номинальному значению.

Так, автомат класса «В» способен принять силу тока в 3-5 раз большую номинала, до того, как он произведет разъединение контактов. Такие автоматы подходят для слабонагруженных сетей.

У класса «С» сила тока до срабатывания автомата может достигать 5-10-кратного увеличения по сравнению с номинальным значением. Автомат с этим классом уже предназначен для средненагруженных сетей.

Класс D предназначен для высоконагруженных сетей, где возможно кратковременное значительное увеличение силы тока. Такой автомат может выдержать до срабатывания ток силой, превосходящей номинальное значение в 10-20 раз.

Второе значение этой маркировки указывает как раз номинальное значение тока, с которым будет работать выключатель.

Читайте также:

Основным параметром при выборе по данному значению является сечение провода.

От сечения провода зависит, какая допустимая сила тока может через него проходить.

Так, медный двухжильный провод с сечением 1,5 мм. кв., уложенный закрытым способом (в штробу или трубу) может пропускать через себя ток силой 18А без нанесения ущерба для самого провода.

При превышении этого значения провод начнет греться, что может привести к расплавлению изоляции, а без нее между проводами возникнет КЗ.

Для провода сечением 2,5 мм. кв. это значение уже достигает 25 А. В итоге чем больше сечение, тем больше пропускная способность провода.

Ниже в таблице можно посмотреть все значения тока.

Читайте также:

Теперь свяжем эту маркировку воедино.

К примеру, имеется выключатель с обозначением В10. Это значит, что номинальная сила тока, которую автомат будет пропускать через себя без включения в работу теплового расцепителя – 10 А.

Выключатель имеет класс В, поэтому до срабатывания электромагнитного расцепителя от способен пропустить краткосрочный ток силой до 30-50 А.

Но в этом есть небольшой подвох, который следует учитывать при выборе автомата.

К примеру, сила тока, проходящая через него, превышает номинальное только в 1,5 раза. Для срабатывания электромагнитного расцепителя этого явно недостаточно.

Но при этом если пропускная способность провода будет точно соответствовать номинальной силе тока автомата, то увеличенное значение тока будет разрушающе действовать на сам провод.

В конструкции имеется тепловой расцепитель, который в конечном итоге все же сработает, но для этого нужно время, чтобы биметаллическая пластина разогрелась и разомкнула контакты.

И этот период может быть достаточно длительным, при этом увеличенное значение тока все это время будет негативно воздействовать на проводку.

Поэтому при выборе автомата следует подбирать его с номинальным значением ниже, чем пропускная способность провода.

Так, для провода 1,5 мм. кв., способного пропускать через себя ток силой 18А лучшим будет автоматический выключатель с номинальным значением 10 А.

В таком случае даже при увеличении силы тока выше номинального, провод будет пропускать его без возможного повреждения.

А для провода сечением 2,5 мм. кв. и пропускной силой тока 25А подойдет автоматический выключатель с номинальной силой тока в 16 А.

Перейдем ко второй маркировке – отключающей способности автомата. На корпусе она нанесена в виде цифрового обозначения – 4500, 6000, 10000 и т.д.

Как уже сказано, это максимальная сила тока, при которой автомат сработает без своего повреждения.

Разберем на примере, в сети произошло КЗ, в результате которого сила тока увеличилась до 5000А.

Электромагнитный расцепитель сработал, однако при этом возникла электрическая дуга.

Если автомат имеет отключающую способность на уровне 4500А, его дугогасительная камера не сможет полностью погасить дугу такой мощности, произойдет повреждение самого автомата.

Но если установлен автомат, у которого показатель отключающей способности составляет 6000А, то его камера дугу погасит, при этом без своего повреждения.

По сути, данный показатель – это характеристика защищенности самого автомата.

И третья маркировка, наносимая на корпус, и которая является тоже важной – класс токоограничения.

Эта маркировка цифровая, располагается рядом с маркировкой отключающей способности, состоит она из цифры 2 или 3.

Данная маркировка указывает на быстродействие автомата при КЗ. При возникновении замыкания, сила тока увеличивается не мгновенно, а нарастает.

И чем раньше произойдет срабатывание автомата, тем меньше вреда нанесет ток КЗ.

Сейчас практически не встречаются автоматы с классом «2», поскольку они несколько медленнее, чем выключатели класса «3».

Читайте также:

Ошибки при выборе, которые нужно учитывать

Напоследок рассмотрим самые распространенные ошибки, которые допускаются при выборе автоматического выключателя.

Ошибка 1.

Выбирая автомат, руководствуются суммарной мощностью потребителей, что является одной из самых грубых ошибок.

Автомат только защищает проводку от перегрузок, изменить ее характеристики он неспособен.

Если поставить мощный автомат на слабую проводку и подключить к ней сильный потребитель энергии, это неизбежно приведет к повреждению проводки, при этом автомат не сможет выполнить свою работу.

Поэтому всегда нужно ориентироваться по сечению провода и его пропускной способности, а не по мощности потребителей.

Ошибка 2.

Зачастую все ветки сети оснащаются одинаковыми автоматами, а затем пытаются использовать одну из ветвей в качестве сильнонагруженной.

Еще на стадии монтажа электрической сети желательно позаботиться о том, чтобы хоть одна из веток имела повышенные параметры и была оснащена автоматом, рассчитанным на значительные нагрузки.

К примеру, в гараже частного дома возможно использование приборов, создающих значительную нагрузку.

Эту ветвь лучше заранее усилить, чем потом переделывать или надеяться, что автомат или проводка «выдержат».

Ошибка 3.

При приобретении автоматических выключателей покупатели стараются минимизировать затраты. На безопасности лучше не экономить.

Покупать такие устройства следует только у хорошо зарекомендованных фирм в специализированных магазинах, а еще лучше у официального дистрибьютора.

Надеемся, что данные выше советы помогут вам правильно подобрать автоматический выключатель для своего дома.

Как не оконфузиться при выборе автоматического выключателя / Хабр

Краткая заметка по поводу выбора автоматических выключателей. Искренне надеюсь, что читатель не узнает для себя ничего нового.

У поста есть видеоверсия на моем ютуб канале. Реалии времени заставляют меня делать делать еще и видео:

Определимся с целью

Для начала нужно определиться — для чего нам автоматический выключатель в электрощите. Задача автоматического выключателя — прежде всего защитить стационарную кабельную линию от протекания токов свыше предельно допустимых. Если ток превышен — то проводники нагреваются, с плавлением и разрушением изоляции или расплавлением самих проводников. И если не случится пожара, то случится дорогостоящий ремонт, с работами по замене замурованной в стенах электропроводки. А ток может быть превышен, если к линии подключили слишком много потребителей (происходит перегрузка) или если происходит короткое замыкание.  Неправильный выбор характеристик автоматического выключателя — путь к дорогостоящему ремонту, а при особенной везучести — к пожару.

Номинальный ток

Поняв, что автоматический выключатель должен защитить кабельную линию от протекания тока свыше допустимого, мы должны понять, какой же ток допустимый. Чаще всего ссылаются на вот эту табличку из ПУЭ (таблица 1.3.4):

Но, на мой субъективный взгляд, у этой таблички есть существенный недостаток, и он указан в источнике — эта табличка составлена для окружающей температуры +25, температуры земли +15 и температуры жилы (!!!) +65. Длительная работа изоляции при повышенной температуре ускоряет процесс старения полимеров, поэтому мое личное мнение — указанные в таблице цифры стоит уменьшить хотя бы на 1/4. Если кабель проложен таким образом, что его охлаждение затруднено, то предельно допустимый рабочий ток также уменьшают. Например если кабель расположен в пучке с другими кабелями или под слоем теплоизоляции.

И вот в этом месте подходим к самой неочевидной вещи. В таблице указаны предельно допустимые токи, а на автоматических выключателях указан номинальный ток. Номинальный ток автоматического выключателя, указанный  на нем — это ток, который может длительно проходить через автоматический выключатель и не вызывать его отключения. Для определения тока отключения заглянем в документацию, в график время-токовых характеристик:

Но это график конкретного экземпляра автоматического выключателя. В реальном мире, у автоматических выключателей есть разброс характеристик, даже у выключателей взятых из одной коробки. Поэтому на графике изображена область, в которой  окажется характеристика случайно взятого автоматического выключателя.

В результате, если взять определенный ток, то мы получим диапазон значений времени, за которое сработает автоматический выключатель. От и до, как например вот здесь:

Думаю  очевидно, что в расчетах стоит полагать, что нам попался самый плохой экземпляр, и берется самое худшее значение.

В автоматическом выключателе есть два расцепителя — тепловой, который достаточно точный, но медленный, и электромагнитный — очень быстрый, но неточный.  (В посте (https://serkov.su/blog/?p=5563) я разбирал, как к такому пришли, и почему лучше пока ничего не придумали.) В итоге получается нелинейная зависимость времени срабатывания от протекающего тока. Для наглядности возьмем автоматический выключатель, на котором указан номинальный ток 16А. При перегрузке будет работать тепловой расцепитель:

До тока в 1,13 от номинального, расцепления совсем  не произойдет (16*1,13=18,08А)

При токе в 1,45 от номинального тепловой расцепитель сработает, но за время менее 1 часа (!). (16*1,45=23,2А)

При токе в 2,55 от номинального тепловой расцепитель сработает за время менее 60 сек. (16*2,55= 40А)

При превышении тока еще сильнее — сработает электромагнитный расцепитель, но об этом чуть позже.

Все это становится понятнее, если взглянуть на график:

Откуда взялись эти магические цифры? Из стандарта (у нас в стране — ГОСТ 60898-1-220). Просто разработчики условились, что разброс параметров срабатывания расцепителей должны быть в этих пределах. Причем скорее всего взяли просто две удобные точки времени — 1 час и 1 минута, и воспользовались статистическими данными, чтобы получить кратности номинального тока.

Ну и чтобы совсем жизнь мёдом не казалась, стоит добавить, что в зависимости от температуры окружающей среды применяют коэффициенты. На жаре тепловой расцепитель прогревается и срабатывает быстрее, а вот на морозе наоборот.

А теперь сценарий везунчика по жизни. В частный дом заходит кабель, сечением 1,5 мм2. Щиток с автоматическим выключателем находится в холодном предбаннике, когда на улице мороз -35. Кабель от щитка идет через стену под слоем утеплителя. Автоматический выключатель на 16А почти час (!) будет пропускать ток в (16*1,45*1,25(поправочный на температуру, рис.4) = 29А. При 19А по табличке из ПУЭ у нас жилы будут горячими — +65С, а под слоем утеплителя изоляция уже начнет плавиться.

Еще раз резюмирую: Номинальный ток автоматического выключателя НЕ РАВЕН предельно допустимому току кабеля. Предельный ток кабеля должен вызывать отключение автоматического выключателя в адекватное время.

Тип электромагнитного расцепителя

Тепловой расцепитель медленный, что плохо при коротком замыкании — токи могут быть огромными, и даже за одну секунду могут наделать бед. Поэтому в конструкцию автоматического выключателя добавили электромагнитный расцепитель, который срабатывает за доли секунды. Но он настроен на ток в разы превышающий номинальный.

Дело в том, что некоторые виды потребителей при включении потребляют ток в разы, превышающий ток в рабочем режиме. Например мотор в пылесосе в момент включения кратковременно потребляет ток в 2-3 раза больший, но после разгона мотора, потребление снижается. Возможно вы замечали, как лампочки накаливания слегка притухают в момент включения чего-то как раз из-за этого. Вот график потребления тока мотора пылесоса:

Чтобы эти пусковые токи не заставляли сработать электромагнитный расцепитель, его характеристику сдвинули в зону бОльших токов, что бы такие кратковременные превышения тока были в зоне теплового расцепителя, который в силу своей инерционности такие краткосрочные процессы не замечает.

В итоге получилась линейка автоматических выключателей с одинаковыми тепловыми расцепителями, но с разными электромагнитными. Из-за огромного разброса параметров электромагнитных расцепителей — получились большие разбросы кратности тока срабатывания:

Характеристика В — электромагнитный расцепитель сработает при превышении тока в 3-5 раз

Характеристика С — электромагнитный расцепитель сработает при превышении тока в 5-10 раз

Характеристика D — электромагнитный расцепитель сработает при превышении тока в 10-20 раз

Вот они на графике:

Есть и другие характеристики (K, Z и т.д) но встречаются крайне редко и под заказ, поэтому опустим их.

Если по какой-то причине стартовые токи кратковременно попадут в зону действия электромагнитного расцепителя то возможны ложные срабатывания. И именно для исключения таких ложных срабатываний и сделали несколько типов характеристик.

Некоторые производители для упрощения указывают стартовые токи, вот например светодиодный драйвер уважаемой фирмы при включении кушает солидные 55А (из-за зарядки конденсатора в блоке питания), производитель даже сразу посчитал, сколько светодиодных драйверов можно подключить параллельно на один автоматический выключатель:

4 штуки с характеристикой В и 7 штук на автомат с характеристикой С. Кто бы мог подумать, что 150 ватт светодиодного света могут вышибать 16А автомат! Ситуация становится еще хуже, если используются некачественные светодиодные светильники,  где производитель не только не  предусмотрел плавный старт, да даже пусковой ток не регламентирует!

Если используется большое количество светодиодных светильников — то придется делить их на группы, чтобы одновременный пуск не вызывал срабатывание автоматического выключателя. Пытливый читатель задастся вопросом — а почему бы не взять просто автоматический выключатель  с характеристикой «C» или «D»? Тогда бы пусковые токи не вызывали бы ложных срабатываний! Но не все так просто….

Ток короткого замыкания

Можно иногда услышать выражение «сопротивление цепи фаза-нуль», оно по сути про то же. Ток короткого замыкания — это величина тока в цепи, в случае если из-за повреждения случается короткое замыкание (прямое соединение фазного проводника и нейтрального, или соединение фазного и заземления) в самом дальнем участке. В идеальном мире с идеальными проводниками ток короткого замыкания был бы бесконечным. Но в реальном мире кабели имеют собственное сопротивление, и чем они длиннее  тоньше — тем выше их собственное сопротивление. При обычной работе это не так важно — их собственное сопротивление много меньше сопротивления нагрузки. Но если случится короткое замыкание, ток будет ограничен именно этим собственным сопротивлением всех проводников в цепи + внутреннее сопротивление источника тока.

А теперь смотрим. В деревне Вилларибо измеренный ток короткого замыкания линии 278 Ампер, и электрик поставил автоматический выключатель С16:

Как видим все отлично — при коротком замыкании тока будет достаточно, чтобы электромагнитный расцепитель сработал. А вот в деревне Вилабаджо очень плохая проводка, и ток короткого замыкания всего 124 А. Смотрим на график:

В самом худшем случае, электромагнитный расцепитель типа «С» сработает при токе в 10 раз больше номинального (16*10=160А). А значит при 124А возможна ситуация, когда электромагнитный расцепитель при коротком замыкании не сработает, а пока тепловой расцепитель успеет сработать — по линии будет гулять ток в 124А, что может закончиться плохо. В таком случае деревне Вилабаджо нужно или менять проводку, чтобы уменьшить потери, или использовать автоматический выключатель типа В16, у которого электромагнитный расцепитель сработает в худшем случае при токе 5*16=80А. Теперь вы понимаете, почему характеристика типа D (10-20 *Iном) в некоторых случаях изощренный способ стрелять себе в ногу?

Как же определить ток короткого замыкания? Для  проектируемых линий его можно расчитать — длина кабеля известна, сечение тоже. Для линий уже находящихся в эксплуатации — только измерять, поскольку никто не знает, на что пришлось пойти электрикам при ремонте поврежденных участков.

Для определения тока короткого замыкания есть специальные приборы. Показывать современные не интересно, поэтому покажу суровый советский олдскул, который есть у меня. М-417 измеряет сопротивление цепи путем измерения падения напряжения на известном сопротивлении, а ток короткого замыкания необходимо рассчитывать:

Щ41160, творение сумрачного советского гения.  Устраивает короткое замыкание на доли секунды и измеряет ток непосредственно. В коричневой коробочке на проводе — предохранитель на 100А.:

Как правило, ток короткого замыкания измеряют при введении линии в эксплуатацию, и планово, раз в несколько лет. Только после измерения тока короткого замыкания можно сказать, правильно ли подобрана защита.

Ток короткого замыкания равен …Oh shi….

Если ток короткого замыкания будет черезчур большим? Вот тут мы сталкиваемся с отключающей способностью автоматического выключателя.  В момент размыкания контактов выключателя загорается электрическая дуга, которая сама по себе проводит ток и гаснет неохотно. Для ее принудительного разрушения в конструкции автоматических выключателей предусмотрены дугогасительные камеры. Вот здесь на высокоскоростной съемке видно как работает дугогасительная камера:

На автоматическом выключателе в прямоугольной рамке нанесена величина  отключающей способности в амперах — это максимальный ток, который способен разомкнуть автоматический выключатель без поломки. Вот на фото автоматические выключатели с отключающей способностью в 3000, 4500, 6000 и 10000 А:

Для наглядности я их разобрал. Большая отключающая способность заставляет не только делать дугогасительные камеры больше, но и усиливать другие конструктивные части, например защиту от прогара вбок.

Отключающая способность автоматического выключателя должна быть больше тока короткого замыкания в линии. Как правило, 6000 А достаточно для большинства применений. 4500А обычно достаточно для работы в линиях старых домов, но может быть недостаточным в новых сетях.

Коммутационная стойкость

При каждом включении/отключении автомата меж контактов загорается дуга, которая постепенно разрушает контактную группу. Производитель часто указывает количество циклов включения/отключения, который должны выдержать контакты:

Отсюда легко видеть, что автоматический выключатель не замена нормальному выключателю при частом использовании. Если пожадничать, и вместо пускателя с контактором  заставить сотрудника включать/отключать мешалку дергая автомат по 10 раз в  день, то автомат может прийти в негодность менее чем за пару лет. Вот фото автоматического выключателя, контакты которого пришли в негодность из-за большого тока:

Помните, каждая коммутация и срабатывание автоматического выключателя «съедает» его ресурс.

Класс токоограничения

Наверное самая мистическая характеристика. Указывается в виде цифры в квадратике. Про нее в рунете написано мало и чаще ерунда. Класс токоограничения, если упрощать, говорит о количестве электричества, которое успеет пройти через автоматический выключатель при коротком замыкании прежде, чем он отключит цепь, и  говорит о быстродействии. Всего классов три:

Что интересно, отечественными стандартами класс токоограничения не регламентируется, поэтому на картинке выше нет кириллицы. Цифры в таблице — это величина интеграла Джоуля. Отечественные производители указывают класс просто потому что «так принято», а не того требуют отечественные стандарты 🙂  В быту на данный параметр можно не обращать внимание — классы хуже третьего встречаются в продаже не часто.

Селективность

Вам бы не хотелось, чтобы при перегрузке или коротком замыкании срабатывал автоматический выключатель где-то на столбе у ввода в дом. При последовательном соединении автоматов защиты, подбором их характеристик можно добиться селективности — свойству срабатывать защите ближайшей  к повреждению, без срабатывания вышестоящей. И у меня две новости.

Хорошая — можно воспользоваться специальными таблицами, которые есть у многих производителей, и подобрать пары автоматических выключателей, которые при перегрузке будут обеспечивать селективность. На графике это видно как непересекающиеся графики работы  расцепителей:

Но по графику вы могли понять, что плохая новость — обеспечить полную селективность автоматических выключателей при коротком замыкании затруднительно. Кривые пересекаются в области больших токов. Поэтому чаще всего речь о частичной селективности. Например, если синий график — автомат В10, а фиолетовый В40, то ток селективности составит 120А (значение взято из таблиц одного производителя для конкретной модели автоматов). Тоесть при токах меньше тока селективности — все отлично. При токах больше — сработать могут оба устройства защиты.

В бытовой серии модульных автоматических выключателей обеспечивать селективность, даже частичную, довольно трудно. Лишь большие и мощные устройства защиты, например на подстанциях, имеют тонкие настройки уставок расцепителей для обеспечения селективности с вышестоящими устройствами защиты.

Да скажи уже что ставить!?

Прежде всего то, что предусмотрено проектом.

Ну а если уж совсем среднестатистический случай с кучей оговорок, то:

Линия 1,5 мм2 — Автомат В10 с отключающей способностью 6000А

Линия 2,5 мм2 — Автомат В16 с отключающей способностью 6000А

Применение автоматического выключателя с характеристикой «C» или «D» вместо «B» должно иметь вескую причину.

Плюшки

Автоматические выключатели разных производителей могут содержать разные приятности/полезности, которые напрямую на защитные функции не влияют, но могут быть полезны:

Это различные шторки/колпачки/крышечки для пломбирования вводного автомата по требованию электросетевой компании.

Это визуальный индикатор фактического состояния контактов, такой индикатор останется красным, если контакты из-за перегрузки сварились

Это окошки для дополнительных нашлепок с электромагнитными расцепителями, контактами

Это дополнительное окошко у клемм для использования гребенки при подключении

и прочее и прочее.

Резюме

  1. Номинальный ток автоматического выключателя не равен предельно допустимому для кабеля!  В силу особенностей конструкции автоматический выключатель может длительное время пропускать через себя токи значительно больше номинальных и не отключаться.

  2. Разные типы электромагнитных расцепителей позволяют избежать ложных срабатываний, но использовать тип С, и в особенности тип D нужно понимая что к чему.

  3. Если ток короткого замыкания в вашей линии мал — то использование автоматического выключателя требует вдумчивого подхода.

  4. Если ток короткого замыкания в вашей линии огромен, то отключающая способность автоматического выключателя должна быть еще больше.

  5. А чтобы знать ток короткого замыкания, его нужно измерить специализированным прибором. И только после измерения можно сказать, будет ли правильно работать  защита

Хочу сказать спасибо всем, кто принимал участие в рецензировании черновика. Буду рад указаниям на фактические ошибки в статье и ценным дополнениям.

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

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

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

Прежде чем мы углубимся в детали, давайте узнаем, что именно делает автоматический выключатель и каковы различные типы номиналов автоматических выключателей.

Автоматический выключатель — это устройство управления и защиты, используемое для механизма переключения и защиты системы, которое:

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

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

  • Отключающая способность
  • Включающая способность
  • Рабочий цикл автоматического выключателя ( Номинальная рабочая последовательность)
  • Номинальное напряжение
  • Кратковременная рабочая мощность
  • Нормальный номинальный ток

Отключающая способность (ранее МВА, теперь кА)

Отключающая способность — максимальная ток короткого замыкания (RMS), который автоматический выключатель может выдержать или прервать путем размыкания замкнутых контактов при номинальном восстанавливающемся напряжении без повреждения автоматического выключателя и подключенных устройств.

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

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

Отключающая способность = √3 x V x I x 10 -6 … MVA

или

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

Пример:

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

Решение:

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

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

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

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

Включающая способность

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

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

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

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

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

Включающую способность выключателя можно рассчитать следующим образом.

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

Включающая способность выключателя = симметричный ток отключения x √2

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

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

Включающая способность выключателя = 2,55 x Симметричный ток отключения

Рабочий цикл выключателя или номинальная рабочая последовательность

Это показывает механические требования к механизму переключения выключателя.

Рабочий цикл или номинальная рабочая последовательность автоматического выключателя может быть выражена следующим образом:

O — t — CO — t ‘- CO

Где:

  • O = Отключение автоматического выключателя
  • t = 0,3 секунды для первого автоматического повторного включения, если не указано
  • t ‘= Время между двумя операциями (восстановить исходное состояние и предотвратить несоответствующий нагрев контактов выключателя
  • CO = Операция замыкания сразу после операции размыкания без задержки по времени

:

Номинальное напряжение

Значение безопасного максимального предела напряжения, при котором выключатель может работать без каких-либо повреждений, называется номинальным напряжением выключателя.

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

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

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

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

Связанное сообщение: Smart WiFi Circuit Breaker — Строительство, установка и работа

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

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

Номинальное импульсное напряжение автоматического выключателя показывает способность выдерживать переходные импульсы от молнии или коммутационных импульсов. Продолжительность импульсного или переходного напряжения автоматического выключателя измеряется в микросекундах. По этой причине его контакты относительно изоляции рассчитаны на то, чтобы выдерживать переходное пиковое напряжение в течение очень короткого времени или периода.

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

Это напряжение из-за промышленной частоты составляет очень короткое время, обычно 60 секунд, но автоматический выключатель должен выдерживать перенапряжение промышленной частоты.

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

Связанное сообщение:

Кратковременная эксплуатационная мощность

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

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

Используются разные классы, такие как B, C, D и класс 1, класс 2 и класс 3 с соответствующими кривыми. Лучше всего подходит класс 3, который обеспечивает максимальное испытание 1,5 л джоуль / секунду в соответствии с IS 60898. Например, масляный контур прерыватель имеет выдержку времени 3 секунды, и она не должна превышать точных 3 секунд при прохождении тока короткого замыкания. Номинальная кратковременная токовая нагрузка должна равняться номинальной отключающей способности выключателя . Следовательно, необходимо проявлять осторожность в отношении чувствительного устройства, принимая во внимание номинальную временную нагрузку выключателей.

Связанные сообщения:

Нормальный номинальный ток

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

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

= 24A x 125%

= 24A x 1,25

Номинальный ток автоматического выключателя = 30 A

Другой способ: ток выключателя может быть увеличен на 0,8 для определения тока нагрузки. то есть выключатель на 25 А может использоваться для осветительной нагрузки 20 А и т. д.

Ток нагрузки = Номинальный ток выключателя x 0,8

Ток нагрузки = 25A x 0.8 = 20А.

Похожие сообщения:

Разъяснение терминологии предохранителей

Номинальный ток
Максимальный ток предохранителя. Когда предохранитель подвергается воздействию тока, превышающего его номинальный ток, он размыкает цепь через заданный период времени.

Температура окружающей среды
Температура воздуха, окружающего предохранитель, не следует путать с «комнатной температурой». Температура окружающей среды предохранителя во многих случаях значительно выше, поскольку он заключен (как в держателе предохранителя на панели) или установлен рядом с другими тепловыделяющими компонентами, такими как резисторы, трансформаторы и т. Д.

Американский калибр проводов (AWG)
Таблица американских размеров проводов (AWG) была создана для классификации кабелей с одним сплошным круглым проводником. AWG многожильного провода определяется общей площадью поперечного сечения (мм²) проводника. Поскольку между жилами также есть небольшие зазоры, многожильный провод всегда будет иметь немного больший общий диаметр, чем сплошной провод с тем же номером AWG. Увеличение числа AWG приводит к уменьшению диаметра проволоки, т.е. AWG № 12 — более тонкий провод, чем AWG № 10.

Предохранитель

Anti-Surge (см. Плавкий предохранитель)

Bus / Bussed / Bussing
Процесс соединения нескольких полюсов или цепей в одну точку подключения, т.е. кабель, шпилька или клемма. Это может уменьшить количество проводов и заделок каждого отдельного полюса. Шину можно использовать для подключения одного источника питания или заземления к нескольким цепям. Мы продаем ряд держателей предохранителей с шиной, в которых используется внутренняя шина для распределения мощности от одного входа к каждой цепи предохранителей в держателе.

Отключающая способность (см. Отключающую способность)

Картридж Предохранитель
Предохранитель, состоящий из токоведущего элемента внутри трубки предохранителя с выводами на обоих концах.

Автоматические выключатели
Тепловой выключатель предназначен для защиты цепи от перегрузки, но может быть сброшен после устранения неисправности. Узнайте больше об этих устройствах в нашем автоматический выключатель от редакции.

Время отключения
Общее время между началом перегрузки по току и окончательным размыканием цепи при номинальном напряжении устройством защиты от перегрузки по току.Время очистки — это сумма времени плавления и времени горения дуги.

Ограничение тока
Предохранитель работает только при коротком замыкании. Когда предохранитель работает в пределах своего диапазона ограничения тока, он устраняет короткое замыкание менее чем за 1/2 цикла. Кроме того, он ограничит мгновенный пиковый сквозной ток до значения, существенно меньшего, чем то, которое может быть получено в той же цепи, если этот предохранитель был заменен на сплошной провод с таким же сопротивлением.

Снижение номинальных характеристик
На 25 град.C при температуре окружающей среды рекомендуется, чтобы предохранители срабатывали не более чем на 75% номинального тока, установленного с использованием контролируемого набора условий испытаний. Для получения более подробной информации свяжитесь с нами.

Двухэлементный предохранитель
Предохранитель особой конструкции, в котором последовательно используются два отдельных элемента внутри трубки предохранителя. Один элемент, пружинный спусковой механизм, работает при перегрузках, в 5-6 раз превышающих номинальный ток предохранителя. Другой элемент, секция короткого замыкания, работает при коротких замыканиях до их отключающей способности.

Быстродействующий предохранитель
Предохранитель, который срабатывает при перегрузке и очень быстро замыкается на короткое замыкание. Этот тип предохранителя не предназначен для выдерживания временных токов перегрузки, связанных с некоторыми электрическими нагрузками.

Быстродействующий предохранитель (см. Быстродействующий предохранитель)

Характеристики предохранителя
Характеристики конструкции предохранителя относятся к тому, насколько быстро предохранитель реагирует на различные токовые перегрузки. Характеристики предохранителей можно разделить на три основные категории: очень быстродействующие, быстродействующие или медленные.Отличительной особенностью плавких предохранителей является то, что эти предохранители обладают дополнительной тепловой инерцией, рассчитанной на нормальные начальные или пусковые импульсы перегрузки.

Защита от воспламенения
Сертифицированное электрическое устройство с защитой от воспламенения подходит для использования в отсеках судовых двигателей и топливных баках. Морская промышленность обычно принимает два стандарта испытаний — SAE J1171, Внешняя защита судовых электрических устройств от воспламенения, и UL1500, Испытание защиты от воспламенения для морских продуктов.Требования и процедуры испытаний для этих двух стандартов схожи. По сути, три результата испытаний позволят устройству получить сертификат ЗАЩИТЫ ОТ ЗАЖИГАНИЯ.
1. Устройство или компонент сконструированы таким образом, что определенная горючая углеводородная смесь, окружающая устройство, не воспламенится, если обычная электрическая дуга, искра или источник тепла воспламенит смесь внутри устройства.
2. В условиях п. 1 устройство или компонент имеет недостаточную энергию для воспламенения смеси внутри устройства.№
3. В условиях п. 1 источник возгорания герметично изолирован от окружающей смеси. Устройство с защитой от воспламенения не обязательно является взрывозащищенным. Взрывозащищенные устройства применяются к судам, проинспектированным Береговой охраной США, или в соответствии с определением Национального электрического кодекса.

Отключающая способность (отключающая способность)
Также известный как отключающая способность или номинальная мощность короткого замыкания — это максимальный разрешенный ток, который предохранитель может безопасно отключить при номинальном напряжении.Во время неисправности или короткого замыкания предохранитель может получить мгновенный ток перегрузки, во много раз превышающий его нормальный рабочий ток. Для безопасной эксплуатации необходимо, чтобы предохранитель оставался исправным (без взрыва или разрушения корпуса) и размыкал цепь.
LBC = низкая отключающая способность
HRC = высокая отключающая способность
EBC = повышенная отключающая способность

Предохранитель
Устройство защиты от перегрузки по току с плавкой вставкой, которое срабатывает и размыкает цепь при перегрузке по току.

Высокоскоростные предохранители
Предохранители без преднамеренной выдержки времени в диапазоне перегрузки и предназначены для максимально быстрого размыкания в диапазоне короткого замыкания. Эти предохранители часто используются для защиты твердотельных устройств.

Ом
Единица измерения электрического сопротивления. Один Ом — это величина сопротивления, которая позволит одному Амперу протекать под давлением в один Вольт.

Закон Ома
Связь между напряжением, током и сопротивлением, выражаемая уравнением E = IR, где E — напряжение в вольтах, I — ток в амперах, а R — сопротивление в омах.

Перегрузка по току
Состояние, которое существует в электрической цепи при превышении нормального тока нагрузки. Перегрузки по току имеют две отдельные характеристики — перегрузки и короткие замыкания.

Перегрузка
Может быть классифицирована как перегрузка по току, превышающая нормальный ток полной нагрузки цепи. Также характерным для этого типа перегрузки по току является то, что он не покидает нормальный токопроводящий путь цепи, то есть он течет от источника через проводники, через нагрузку, обратно через проводники, снова к источнику.

Peak Let-Thru Current, Ip
Мгновенное значение пикового тока, пропускаемого предохранителем, ограничивающим ток, когда он работает в своем диапазоне ограничения тока.

Восстанавливаемые предохранители / PTC
Подробную информацию об этих устройствах вы найдете в нашем это техническое описание.

Активная нагрузка
Электрическая нагрузка, для которой характерно отсутствие значительного пускового тока. Когда резистивная нагрузка находится под напряжением, ток мгновенно повышается до своего установившегося значения, без предварительного повышения до более высокого значения.

Р.М.С. Current
R.M.S. (среднеквадратичное) значение любого периодического тока равно значению постоянного тока, который, протекая через сопротивление, вызывает тот же эффект нагрева в сопротивлении, что и периодический ток.

Полупроводниковые предохранители
Предохранители, используемые для защиты твердотельных устройств. См. «Быстродействующие предохранители».

Короткое замыкание
Может быть классифицировано как перегрузка по току, превышающая нормальный ток полной нагрузки цепи во много раз (в десятки, сотни или тысячи) раз.Также характерным для этого типа перегрузки по току является то, что он покидает нормальный путь прохождения тока в цепи, сокращая нагрузку вокруг нагрузки и возвращаясь к источнику.

Медленно действующий предохранитель
Предохранитель со встроенной задержкой, которая позволяет временным и безвредным пусковым токам проходить без размыкания, но предназначен для размыкания при длительных перегрузках и коротких замыканиях.

Медленный предохранитель (см. Медленно действующий предохранитель)

Super Rapid Fuse (см. Высокоскоростные предохранители)

Термопредохранитель / термовыключатель
Подробную информацию об этих устройствах вы найдете в нашем это техническое описание.

Номинальное напряжение
Максимальное напряжение холостого хода, при котором может использоваться предохранитель, но безопасно отключать перегрузку по току. Превышение номинального напряжения предохранителя снижает его способность безопасно устранять перегрузку или короткое замыкание.

Сверхбыстрый предохранитель (см. Высокоскоростные предохранители)

Очень быстродействующий предохранитель (см. Быстродействующие предохранители)

Калибр провода
Это измерение размера провода, будь то диаметр (сплошные провода) или площадь поперечного сечения меди (многожильные провода).Площадь поперечного сечения указывается в мм² и обычно не включает внешнюю изоляцию. Калибр провода полезен для определения количества электрического тока, который провод может безопасно переносить, а также его электрического сопротивления.

Номинальные характеристики автоматических выключателей | Отключающая способность

Номинальные характеристики автоматического выключателя: Номинальные характеристики автоматического выключателя

A могут использоваться для работы при любых условиях. Тем не менее, на номинальные характеристики автоматического выключателя накладываются большие обязанности, когда в системе, к которой он подключен, возникает неисправность.В условиях неисправности автоматический выключатель должен выполнять следующие три функции:

  • Он должен быть способен размыкать неисправную цепь и отключать ток короткого замыкания.
  • Должна быть предусмотрена возможность замыкания на неисправность.
  • Он должен выдерживать ток короткого замыкания в течение короткого времени, пока другой автоматический выключатель (включенный последовательно) устраняет замыкание.

В соответствии с вышеупомянутыми обязанностями, три номинала выключателя, а именно.

  1. Отключающая способность выключателя
  2. Включающая способность автоматического выключателя и
  3. Краткосрочный рейтинг.
1. Отключающая способность автоматического выключателя:

Это ток (среднеквадратичное значение), при котором автоматический выключатель может отключиться при заданном восстанавливающемся напряжении и при определенных условиях (например, при коэффициенте мощности нарастания напряжения повторного включения).

Отключающая способность всегда указывается на r.РС. значение тока короткого замыкания в момент размыкания контактов. Когда происходит короткое замыкание, возникает значительная асимметрия тока замыкания из-за наличия постоянного тока. составная часть. Постоянный ток Компонент быстро угасает, типичный коэффициент уменьшения составляет 0,8 за цикл. На рис. 19.24 контакты разделены на DD ′. В этот момент ток короткого замыкания составляет

.

Обычно отключающую способность в МВА выражают с учетом номинального тока отключения и номинального рабочего напряжения.Таким образом, если I — номинальный ток отключения в амперах, а V — номинальное напряжение в сети в вольтах, то для трехфазной цепи

В Индии (или Великобритании) обычно принимают ток отключения равным симметричному току отключения. Однако в американской практике ток отключения считается равным асимметричному току отключения. Таким образом, американский рейтинг, присвоенный рейтингам автоматических выключателей, выше, чем индийский или британский рейтинг.

Представляется нелогичным давать отключающую способность в МВА, поскольку она получается из произведения тока короткого замыкания и номинального рабочего напряжения.Когда протекает ток короткого замыкания, на контактах выключателя присутствует только небольшое напряжение, в то время как рабочее напряжение появляется на контактах только после того, как ток был прерван. Таким образом, рейтинг MVA — это произведение двух величин, которые не существуют одновременно в цепи.

Следовательно, согласованный международный стандарт определения отключающей способности определяется как номинальный симметричный ток отключения при номинальном напряжении.

2. Включающая способность автоматического выключателя:

Всегда есть возможность замыкания или замыкания цепи в условиях короткого замыкания.Способность прерывателя «пускать» ток зависит от его способности противостоять воздействию электромагнитных сил и успешно замыкать их. Эти силы пропорциональны квадрату максимального мгновенного тока при включении. Следовательно, включающая способность указывается в виде пикового значения тока, а не действующего значения. значение.

Пиковое значение тока (включая составляющую постоянного тока) во время первого цикла волны тока после замыкания выключателя известно как включающая способность.

Можно отметить, что определение касается первого цикла волны тока при включении выключателя. Это связано с тем, что максимальное значение тока короткого замыкания может иметь место в первом цикле только тогда, когда максимальная асимметрия возникает в любой фазе выключателя. Другими словами, включающий ток равен максимальному значению несимметричного тока. Чтобы найти это значение, мы должны умножить симметричный ток отключения на √2, чтобы преобразовать его из среднеквадратичного значения. до пика, а затем на 1.8, чтобы включить «эффект удвоения» максимальной асимметрии. Общий коэффициент умножения становится √2 x 1,8 = 2,55.

3. Кратковременный рейтинг:

Это период, в течение которого автоматический выключатель может проводить ток короткого замыкания, оставаясь замкнутым.

Иногда неисправность в системе носит временный характер и сохраняется в течение 1-2 секунд, после чего неисправность автоматически устраняется. В интересах бесперебойного питания выключатель не должен срабатывать в таких ситуациях.Это означает, что автоматические выключатели должны иметь возможность безопасно пропускать большой ток в течение определенного периода времени, оставаясь замкнутыми, то есть они должны иметь подтвержденный кратковременный номинал. Однако, если неисправность сохраняется в течение более длительного времени, чем указанный предел времени, автоматический выключатель сработает, отключив неисправную секцию.

Кратковременные характеристики автоматического выключателя зависят от его способности выдерживать (а) воздействие электромагнитных сил и (б) повышение температуры. Масляные выключатели имеют установленный предел в 3 секунды, когда отношение симметричного тока отключения к номинальному нормальному току не превышает 40.Однако, если это соотношение больше 40, то указанный предел составляет 1 секунду.

Нормальный номинальный ток: Это среднеквадратичное значение. значение тока, который автоматический выключатель может выдерживать непрерывно при номинальной частоте в заданных условиях. Единственное ограничение в этом случае — повышение температуры токоведущих частей.

Как рассчитать отключающую способность автоматического выключателя?

Выберите отключающую способность автоматического выключателя, которая зависит от способности энергосистемы к короткому замыканию.

Номинальная емкость и импедансное напряжение, внутреннее сопротивление линии распределения напряжения, коэффициент емкости короткого замыкания зависит от трансформатора.

Вы сказали, что TCL для миниатюрных автоматических выключателей, в двух словах: создание электрических 6 кА, как правило, достаточно, если распределительная коробка и центральное распределительное помещение слишком близко, выберите 10 кА; если вы находитесь в центре помещения распределения электроэнергии, рекомендуется выбрать 15 кА.

В качестве разницы между осветительными и силовыми линиями, а не величиной отключающей способности, но разными кривыми срабатывания: кривой C выбран автоматический выключатель освещения, такой как TIB1-63 / 3P C20A; силовые выключатели D выбраны для отмены, как TIB1-63 / 3P D20A.

Обычно делится предельная отключающая способность Icu, отключающая способность и рабочая Ics (независимо от множества микровыключений), если Icu = 60KA, то при токе короткого замыкания 60KA в линии автоматический выключатель может быть безопасно отключен от цепи, без возникновения контактная сварка, взрыв или другие ненормальные условия. Обратите внимание, что окончательное отключение автоматического выключателя не позволяет повторно использовать его (часто неэффективно), его необходимо заменить. Если Ics = 60KA, то после отключения тока допускается повторное включение выключателя, но также необходимо заменить аварийный выключатель.Сейчас много хорошего можно сделать выключателем Icu = Ics. Конечно, для Icu и Ics у стран есть строгое определение соответствующего теста, это больше, чем просто разговоры.

Некоторые системы с большим током короткого замыкания имеют тенденцию быть большими, многие выключатели Icu имеют мощность более 100 кА.

Предельные значения отключающей способности, отключающей способности при коротком замыкании и кратковременного выдерживаемого тока

Предельная отключающая способность при коротком замыкании (Icu), это относится к определенным экспериментальным параметрам (напряжение, ток короткого замыкания, коэффициент мощности), условиям, после некоторой программы испытаний, может быть подключен, прерывая ток короткого замыкания, это проходит через заднюю часть, не продолжать нести номинальную отключающую способность по току.Процедура тестирования — это его 0-t (онлайн) CO («O» означает разрыв, t — временной интервал, обычно 3 мин, «CO» представляет сразу после включения и отключения). После испытаний и осмотра для проверки выдерживаемого напряжения характеристической частоты срабатывания. Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Ics), относится к определенным экспериментальным параметрам (напряжение, ток короткого замыкания и коэффициент мощности), условия, после определенных процедур испытаний, могут быть подключены, прерывая ток короткого замыкания, после этого через заднюю часть, но также продолжают выдерживать номинальную отключающую способность по току, что является процедурой испытания Ot (онлайн) CO-T (онлайн) CO.

Кратковременный выдерживаемый ток (Icw) относится к определенному напряжению, току короткого замыкания, коэффициенту мощности, и способность выдерживать 0,05,0,1,0,25,0,5 1 с или отключение автоматического выключателя не допускается, короткая задержка деацетилируется Icw, когда пряжка, показатель электрической устойчивости и термической устойчивости автоматического выключателя, это для выключателя класса B, минимум обычно составляет Icw: при In≤2500A, или это 5kA 12In, и в> 2500A, когда это 30kA ( DW45_2000 Icw — 400 В, 50 кА, DW45_3200 Icw — 400 В, 65 кА).

Тест на отключающую способность при коротком замыкании в чрезвычайно жестких условиях (время отключения, второе включение-выключение), поскольку он будет продолжать выдерживать испытательный ток (число которого составляет 5% от числа срока службы 25), так что это не только для проверки характеристики отключения, частотного напряжения, но также для проверки превышения температуры. IEC947_2 (а также новый IEC60947_2 1997 г.) и национальные стандарты GB140482, наши требования, Ics могут ограничивать отключающую способность Icu при коротком замыкании величиной 25, 50%, 25%, 25%, 25, 75, 25 и 100% ( 50% для автоматического выключателя класса B 25, 75, 25, 25% и 100%, B 25% нет 25 ввиду того, что он используется для большей части защиты основной линии).

Важным принципом вышеупомянутого выбора автоматического выключателя является отключающая способность автоматического выключателя при коротком замыкании ≥ предполагаемый ток короткого замыкания, отключающая способность при коротком замыкании автоматического выключателя обычно относится к его предельной отключающей способности.

Будь то выключатели класса A или класса B, их отключающая способность при коротком замыкании меньше большей части его предельной отключающей способности Icu. Класс A: серия DZ20 Ics = 50% 25 ~ 77% 25Icu, серия CM1 Ics = 58% 25 ~ 72% 25Icu, серия TM30 Ics = 50% 25 ~ 75% 25Icu (отдельные продукты Ics = Icu).Класс B: серия DW15 Ics = около 60% 25 Icu, (например, индивидуальный 630AIcs = Icu, но только при отключающей способности при коротком замыкании 400 В 30 кА), серия DW45 Ics = 62,5% 25 ~ 80% 25 Icu. Автоматический выключатель класса A или класса B, процентное значение Icu Ics, если оно соответствует стандарту IEC947_2 (или GB14048.2), является соответствующим продуктом. Следует отметить, что вся отключающая способность автоматического выключателя при коротком замыкании (Icu, будь то Ics) является среднеквадратичной периодической составляющей. Ток «C0» теста короткого замыкания в C (Close ON) — это пиковый ток Ich.Когда испытания на отключение при коротком замыкании выполнены, напряжение, ток короткого замыкания (среднеквадратичное значение) и коэффициент мощности (COS) были отрегулированы на испытательной станции, он будет определен в рабочем состоянии. Испытание на ток во включенном состоянии (испытание «C»), пиковый ток предназначен для оценки контактов и другого проводящего материала, подверженного электрическому отталкиванию, способности и термической стабильности, какой тип среднеквадратичного тока (ток отключения), в их соответствующем коэффициенте мощности. , будет какой пиковый ток, пиковый ток пользователю не нужно учитывать этот аргумент.

Калькулятор отключающей способности автоматического выключателя

[с формулой и расчетами] • Электрические калькуляторы Org

Отключающая способность автоматических выключателей — это номинальное действующее значение тока, который выключатель может отключить при номинальном напряжении.

Калькулятор

Формула

  • Отключающая способность (B.C) = 1,732 * В * I * 10 -6

Где 1,732 = √3 представляет собой множитель для трехфазных цепей

Б.C всегда равен , выраженному в MVA .

Где M = Mega (префикс, представляющий 10 6 )

В = номинальное рабочее напряжение

A = ток короткого замыкания

Расчеты — Решенные примеры

Пример 1: Расчет отключающей способности, необходимой для отключения тока короткого замыкания 200 А при номинальном рабочем напряжении 11 кВ в трехфазной системе.

Решение: B.C = 1,732 * V * I * 10 -6

= 1.732 * 11 кВ * 200 * 10 -6 = 3,814 МВА

Пример 2: Повторите задачу из приведенного выше примера для I = 50 A, V = 33 кВ.

Решение: B.C = 1,732 * 33 кВ * 50 A * 10 -6 = 2,85 МВА

Часто задаваемые вопросы

Вопрос 1: Что такое Icu в MCCB и других выключателях?

Ответ: Icu или Icn — это номинальная отключающая способность при коротком замыкании или предельная отключающая способность. Это максимальный ток короткого замыкания, который должен быть способен прервать автоматический выключатель.

Вопрос 2: Что вы имеете в виду под Ics?

Ответ: Ics означает служебную отключающую способность.

Ics — номинальная отключающая способность при коротком замыкании.

Вопрос 3: Зачем нам нужны Icu и Ics и чем Icu отличается от Ics ?
Ответ: Icu — это максимальный ток короткого замыкания, который может преобладать в случае крайне опасных отказов. Оно может быть очень высоким, например, порядка 5000 А в случае выключателя или даже 5,00 000 А в случае автоматического выключателя.На практике вероятность возникновения таких неисправностей очень мала. Для практического проектирования используется еще один термин Ics. Ics на самом деле кратно k, умноженному на Icn. Проще говоря, Ics — это процент от Icu.

Математически: Ics = k * Icu

Где k представляет собой процентное число, например 10%, 20%, 25%, 50%, 75% или 100%.

Вопрос 4: Что вы подразумеваете под Ics = 100% Icu или Ics = 100% Icn?

Ответ: Европейские промышленные стандарты предполагают использование коэффициента k как 100%.Чтобы приравнять оба уравнения: Ics = Icu


Прочие инструменты калькуляторов:

Определение значений короткого замыкания для автоматических выключателей

15 марта 2019 г., Публикуется в статьях: EE Publishers, Статьи: Vector.

Иоахима Беккера, ABB

Для распределения энергии требуется распределительное устройство для защиты установок, но «ток короткого замыкания» часто меняется.

Распределительное устройство

необходимо для безопасной доставки электроэнергии конечному пользователю. Такие распределительные устройства и распределительные щиты должны быть спроектированы так, чтобы защищать установку путем прерывания неисправных цепей и обеспечения непрерывной работы для незатронутых цепей.

Типы выключателей

Короткое замыкание подвергает оборудование большой нагрузке. Следовательно, тепловые и динамические напряжения, вызванные максимальным током короткого замыкания в точке подключения на месте, должны быть учтены при проектировании узла распределительного устройства или распределительного щита.Для предотвращения повреждения установки (или персонала) используются устройства защиты от короткого замыкания для отключения тока короткого замыкания в точке подключения.

Для этой задачи переключения чаще всего используются автоматические выключатели в литом корпусе или MCCB (см. Рис.1), а также автоматические выключатели (MCB), автоматические выключатели, срабатывающие при остаточном токе (RCCB), и автоматические выключатели, работающие от остаточного тока, с перегрузкой по току. защиты (АВДТ).

Рис. 1: Низковольтный автоматический выключатель в литом корпусе
в корпусе ABB A1.

Эти устройства имеют маркировку с указанием максимальной способности к короткому замыканию, чтобы производитель панелей мог выбрать правильный продукт для применения. Такие выключатели подходят для отключения, но обычно также устанавливаются выключатели-разъединители, чтобы оборудование можно было полностью обесточить для обслуживания или ремонта.

Непрерывный ток короткого замыкания

Низковольтные установки обычно питаются от трансформаторов. В сетях низкого напряжения непрерывный ток короткого замыкания ( I k ) рассчитывается исходя из номинального напряжения и сопротивления (импеданса) короткого замыкания переменному току.Также существует наложенная составляющая постоянного тока, которая медленно спадает до нуля. Пиковое значение I k является важным значением для определения короткого замыкания в стандартах (см. Рис. 2).

Рис. 2: Характеристики тока короткого замыкания.

Стандарты

В зависимости от области применения, когда проектировщик определяет автоматические выключатели или связанное оборудование для защиты электросети, могут использоваться различные стандарты:

  • IEC / EN 60898-1 применяется к автоматическим выключателям для защиты от перегрузки по току в домашних условиях и аналогичных установках, таких как магазины, офисы, школы и небольшие коммерческие здания.Эти выключатели предназначены для использования людьми, не прошедшими инструктажи, без необходимости технического обслуживания.
  • Стандарт IEC / EN 60947-2 применяется к автоматическим выключателям, используемым в основном в промышленных приложениях, к которым имеют доступ только проинструктированные люди.
  • Выключатели-разъединители
  • испытаны в соответствии с IEC / EN 60947-3.
  • КРУЭ или распределительные щиты испытаны в соответствии с IEC / EN 61439.

В некоторых случаях для одного и того же электрического процесса используются разные определения из-за разницы в области применения стандартов.Поэтому инженер должен убедиться, что он полностью понимает, какое конкретное определение, например, способности к короткому замыканию, применимо к конструкции, над которой он работает.

Автоматические выключатели и IEC / EN 60898-1

IEC / EN 60898-1 определяет номинальную стойкость к короткому замыканию ( I cn ) как отключающую способность в соответствии с заданной последовательностью испытаний. Эта последовательность испытаний не включает способность автоматического выключателя выдерживать 85% неотключающего тока в течение определенного времени.Служебная отключающая способность при коротком замыкании ( I cs ) — это отключающая способность в соответствии с заданной последовательностью испытаний, которая включает способность автоматического выключателя выдерживать 85% своего неотключающего тока в течение определенного времени.

IEC / EN 60898-1 определяет фиксированные значения для отношения I cs до I cn . Значения I cs и I cn выражаются как среднеквадратичные значения предполагаемых токов короткого замыкания.
Операции включения / выключения каждого из трех автоматических выключателей должны быть проверены на соответствие требованиям стандарта для обеих этих способностей к короткому замыканию.

Для разомкнутого режима ток короткого замыкания инициируется с заданным фазовым углом по отношению к форме волны напряжения. Три автоматических выключателя испытываются под разными углами. Последовательность испытаний для I cn : «O — t — CO» , где « O » — это операция отключения, а « CO » — операция включения / отключения, что означает, что проверяемый выключатель включен и в течение определенного времени испытывает ток короткого замыкания.

Время между операциями t составляет три минуты. Для I cs последовательность испытаний: « O — t — O — t — CO » для однополюсных и 2-полюсных автоматических выключателей и «O — t — CO — t — CO ». для 3-полюсных и 4-полюсных автоматических выключателей. Способ, которым инициируется ток короткого замыкания, определен в стандарте, означает, что по крайней мере один проверяемый автоматический выключатель должен отключаться при наиболее значительном фазовом угле напряжения.

Автоматические выключатели и IEC / EN 60947-2

IEC / EN 60947-2 определяет предельную отключающую способность при коротком замыкании ( I cu ), также известную как отключающая способность, согласно указанной последовательности испытаний.Эта последовательность испытаний включает проверку расцепителя перегрузки автоматического выключателя.

В IEC / EN 60947-2 Ics — это отключающая способность в соответствии с заданной последовательностью испытаний, которая включает проверку работоспособности выключателя при номинальном токе, испытание на превышение температуры и проверку расцепителя перегрузки.

IEC / EN 60947-2 определяет значения от 25 до 100% для отношения I cs до I cn . Опять же, значения I cs и I cn выражаются как среднеквадратические значения предполагаемых токов короткого замыкания.Чтобы соответствовать требованиям стандарта для обеих мощностей короткого замыкания, каждый из двух автоматических выключателей должен быть испытан. Подобно МЭК / EN 60898-1, ток короткого замыкания инициируется под определенным фазовым углом по отношению к форме волны напряжения для разомкнутого режима, но здесь два автоматических выключателя испытываются под одним и тем же углом.

Последовательность испытаний для I cu : « O — t — CO » и « O — t — CO — t — CO » для I cs .Время t между операциями снова составляет 3 минуты, и для размыкания ток короткого замыкания инициируется при определенном фазовом угле напряжения, определяемом как угол, при котором достигается пиковый ток.

Этот пиковый ток одновременно является номинальной включающей способностью при коротком замыкании ( I см ) и выражается как номинальная предельная отключающая способность при коротком замыкании, умноженная на коэффициент, определенный в стандарте
IEC 60947-2.

Выключатели-разъединители и IEC / EN 60947-3

Стандарт IEC / EN 60947-3 используется, когда в конструкцию включены выключатели, разъединители, выключатели-разъединители или комбинированные блоки с предохранителями.Выключатель-разъединитель может включать и выключать ток при определенных условиях. Выключатель нагрузки обеспечивает функцию отключения в разомкнутом положении.

Выключатель нагрузки не оборудован расцепителем максимального тока и должен быть защищен автоматическим выключателем, автоматическим выключателем или предохранителем. Способность к короткому замыканию комбинации переключателя и автоматического выключателя определяется как номинальный условный ток короткого замыкания. Он выражается как значение предполагаемого тока короткого замыкания, которое может выдержать выключатель нагрузки, защищенный устройством защиты от короткого замыкания (SCPD).Помните, что выключатель нагрузки должен выдерживать ток, ограниченный SCPD.

Этот подход также применим для ВДТ, т. Е. Ток короткого замыкания, указанный на устройстве, является номинальным условным током короткого замыкания комбинации ВДТ с SCPD.

Еще одним значением короткого замыкания, определенным как в IEC / EN 60947-3, так и в IEC / EN 60947-2, является номинальный выдерживаемый кратковременный ток ( I cw ). Это значение может применяться к выключателям (например, выключателям-разъединителям), автоматическим выключателям, таким как MCCB или воздушным автоматическим выключателям (ACB) и сборным шинам. I cw — значение тока, которое оборудование может выдержать в течение определенного времени без повреждений.

IEC / EN 60947-2 определяет предпочтительные значения этого времени 0,05; 0,1; 0,25; 0,5 и 1 секунда; IEC / EN 60947-3 определяет 1 секунду. Для переменного тока I cw — это среднеквадратичное значение тока.

Рис. 3: Рис. Пример конфигурации устройства защиты для
такого приложения, как медный завод.

Значение I cw важно для распределительного устройства с оборудованием, подключенным последовательно, где селективность между защитными устройствами реализуется с помощью временной задержки.

Например, если фидерная цепь оборудована автоматическим выключателем, а последующие ответвленные цепи защищены автоматическими выключателями, то для срабатывания автоматического выключателя устанавливается временная задержка для достижения селективности. Установка между ACB и MCCB должна выдерживать указанный ток короткого замыкания в течение времени задержки ACB.

Распределительное устройство низкого напряжения и IEC / EN 61439-1

IEC / EN 61439-1 распространяется на низковольтные распределительные устройства и устройства управления. Для сборок с SCPD во входном блоке производитель должен указать максимальный предполагаемый ток короткого замыкания на входном выводе узла.Для защиты сборки Icu или Icn SCPD должны быть равны или выше предполагаемого тока короткого замыкания. Если в качестве SCPD используется автоматический выключатель с задержкой по времени или в сборку не входит SCPD, необходимо указать Icw с максимальной выдержкой времени.

Пример использования: завод меди и медных сплавов

Предположим, медный завод питается от электросети среднего напряжения 20 кВ с помощью понижающего трансформатора 20 кВ / 400 В. Номинальная мощность трансформатора S r составляет 1600 кВА, а номинальное полное сопротивление u kr составляет 6%.Сетевым сопротивлением обычно можно пренебречь для распределительных трансформаторов мощностью до 3150 кВА. Полное сопротивление короткого замыкания трансформатора ограничивает ток короткого замыкания (см. Уравнение 1). Принципиальная схема блока питания представлена ​​на рис. 3.

(1)

Для входящего питания используется выключатель ABB Emax E2 с номинальным током 2500 А. Уровень распределения защищен автоматическим выключателем ABB 250 A Tmax XT4S. Конечные цепи оснащены автоматическими выключателями ABB S800C и S200P.

Для достижения правильного каскадирования выполняется следующий расчет: Icw Emax E2 (версия B) составляет 42 кА. Задержка установлена ​​на 0,1 с. Следовательно, Emax может выдерживать ток короткого замыкания. На уровне распределения I cu Tmax XT4S составляет 50 кА. Кабель между Tmax и сборной шиной для вспомогательного распределения имеет поперечное сечение 95 мм 2 и длину 15 м. Сопротивление кабеля, указанное в технических справочниках, составляет 0,246 Ом / км.

Рис. 4: Пример схемы защиты для большого офисного здания.

Сопротивление трансформатора 0,00597 Ом.

Ур. 2 показан ток короткого замыкания в подраспределении:

(2)

При использовании автоматических выключателей S800C и S200P резервная защита не требуется, поскольку предельная мощность короткого замыкания этих устройств составляет 25 кА. Приведена полная селективность между Tmax XT4S и S800C, S200P.

Пример использования: большое офисное здание

Если офисное здание питается от электросети среднего напряжения 20 кВ трансформатором 20 кВ / 400 В с S r 630 кВА и укр 4%, полное сопротивление короткого замыкания трансформатора снова ограничивает ток короткого замыкания (см.3):

(3)

На рис. 4 показана принципиальная схема блока питания.

Прерыватель I cu выключателя Tmax XT4 (версия N) — 36 кА. I cu селективного главного выключателя S750DR составляет 25 кА. Следовательно, Tmax и S750DR могут отключать ток короткого замыкания.

Кабель между S750DR и вспомогательной распределительной сетью имеет поперечное сечение 16 мм. 2 и длину 10 м.Сопротивление кабеля, указанное в технических справочниках, составляет 1,32 Ом / км. Сопротивление трансформатора 0,01012 Ом.
Ур. 4 показан расчет тока короткого замыкания на уровне подраспределения.

(4)

При использовании MCB S200M резервная защита не требуется, так как максимальная допустимая нагрузка при коротком замыкании составляет 15 кА. Приведена полная селективность между S750DR и S200M.

Номинальный условный ток короткого замыкания важен для MCB SD200, показанного на рис.4. Значение для комбинации SD200 / S750DR составляет 10 кА. Следовательно, SD200 защищен S750DR, так как максимальный ток короткого замыкания в этой точке составляет 9,9 кА.

Эти примеры показывают, что правильная конфигурация защитных устройств может обеспечить безопасную и надежную работу распределительного устройства в условиях короткого замыкания. Упомянутые различные стандарты IEC / EN помогают разработчикам выбрать правильные характеристики для продуктов, которые они используют, и, таким образом, гарантировать, что электроэнергия продолжает поступать в приложение независимо от того, какие условия электрического сбоя возникают.

Благодарность

Эта статья была первоначально опубликована в ABB Review, Article 4/2018, 6 декабря 2018 г., и публикуется здесь с разрешения.

Свяжитесь с Швани Четрам, ABB в Южной Африке, тел. 010 202-5090, [email protected]

Статьи по теме

  • Портал ресурсов правительства ЮАР по коронавирусу COVID-19
  • Постановлениями министерства предлагается 13813 МВт нового строительства на ГЭС, без Eskom
  • Настало время для южноафриканской национальной ядерной компании Necsa
  • Разбираясь со слоном в комнате, это Эском…
  • Интервью с министром полезных ископаемых и энергетики Гведе Манташе
  • NE8212_FinalPaper_2018-07-05_16.47.03_JRESSX

    % PDF-1.4 % 2 0 obj >>>] / ON [40 0 R] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [40 0 R 91 0 R] >> / Pages 3 0 R / Type / Catalog / ViewerPreferences 38 0 R >> эндобдж 90 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 95 0 R >> эндобдж 39 0 объект > поток заявка / pdf

  • li
  • NE8212_FinalPaper_2018-07-05_16.47.03_JRESSX
  • 2018-07-31T22: 29: 12 + 08: 00pdfFactory Pro www.pdffactory.com2018-08-22T11: 45: 23 + 02: 002018-08-22T11: 45: 23 + 02: 00pdfFactory Pro 3.52 (Windows NT Home 10.00 x64 китайский (упрощенный)) uuid: 13e663bc-8ce7-4fa9-b36f-fa8eadb464acuid: 96c9a392-2f0d-4b02-a482-cc93888c18b5 конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 38 0 объект > эндобдж 5 0 obj > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 12 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 18 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 21 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 27 0 объект > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Type / Page >> эндобдж 151 0 объект > поток HWYsH ~ ׯ @ Ų [Rr, bVlC, & g $ e [E0L} `}? $ X` # v ~~ quɴyˌÿ / s-w4b 㸖 FL Lbv: uk} 7 {o = ߚ B; a: \ 0XvWIz8zŸçO ݰ 箼 hFwozq2 * Xr eR2 h; ŋ [t1 뛋 6ƕ2 [pGG88jo (EiNłWx-: ZwrR

    .

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *