Pollife.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выбор автоматического выключателя: по току нагрузки, по мощности

Выбор автоматического выключателя: по току нагрузки, по мощности

Современное электроснабжение частных домов и квартир не рекомендуют делать без защитных автоматов. Они обеспечивают безопасность и гарантируют длительный срок службы проводки. Про выбор автомата защиты и будем говорить в этой статье.

Назначение автомата защиты

Основная задача автоматического выключателя — защитить проводку от перегрева и изоляцию от плавления. И делает он это путем отключения электропитания в те моменты, когда проводник нагревается до критических температур из-за подключения нагрузки чрезмерно большой мощности. Вторая задача пакетника — отключение линии при токах КЗ (короткого замыкания). Цель та же — сберечь проводку от разрушения.

Выбор автоматического выключателя начинается с определения количества отключаемых проводов

Выбор автоматического выключателя начинается с определения количества отключаемых проводов

Своевременное отключение питания при проблемах очень важно, так как предотвращает порчу проводки и пожар. Потому выбор автомата защиты — ответственная задача. Выбирать надо по правилам, а не по принципу «чтобы реже отключалось». Этот способ может привести к пожару. Вообще, выбор автомата защиты проводят по трем параметрам:

  • номинал;
  • отключающая способность (ток отсечки);
  • тип электромагнитного расщепителя (время-токовая характеристика).

Каждый параметр важен и подбирается в зависимости от нагрузки, подключенной к конкретной линии, расположению электропроводки относительно распределительных подстанций.

Виды автоматических выключателей

Автоматы защиты выпускают для однофазных и трехфазных цепей. Для однофазной сети есть два типа пакетников — однополюсные и двухполюсные. К однополюсным подключается только фазный провод и, при срабатывании, отключается только фаза. Такие автоматы рекомендуют ставить в домах и квартирах в помещениях с нормальными условиями эксплуатации. Обычно они устанавливаются на линии освещения, розеточные группы, которые находятся в жилых комнатах, коридорах, кухнях.

Автоматические выключатели - однополюсный, двухполюсный и трехполюсный

Автоматические выключатели — однополюсный, двухполюсный и трехполюсный

На двухполюсные автоматические выключатели заводят и фазный и нулевой провод. Он разрывает обе цепи. Степень защиты тут намного выше так как отключение полное, а не частичное. Такой автомат обеспечит безопасность даже если при аварии напряжение попало на нулевой проводник. Двухполюсные автоматы рекомендуют ставить на выделенные линии, к которым подключена мощная бытовая техника. Также их ставят на помещения со сложными условиями эксплуатации. К ним относится ванная, бассейн, баня.

Для трехфазных сетей используются трехполюсные и двухполюсные автоматические выключатели. На трехполюсные заводят все три фазы. Соответственно, отключают они все одновременно. Такие пакетники ставят на вводе в дом или квартиру, а также на линии, к которым подключены трехфазные потребители — варочная панель, духовой шкаф и другая подобная техника. Для этих же потребителей можно установить четырехполюсные автоматические выключатели. Они также будут отключать и нулевой провод.

Пример использования автоматов защиты на трехфазной сети

Пример использования автоматов защиты на трехфазной сети

На другие линии электропитания, на которых используется одна из фаз, ставятся двухполюсные пакетники. Одновременное отключение фазы и нуля — более предпочтительно. И только на линии освещения можно установить однополюсники.

Выбор автомата защиты по току нагрузки

При планировании электропроводки основное задание — правильно выбрать номинал автоматического выключателя. При прохождении тока через проводник он начинает греться. Чем больший ток проходит по проводнику одного и того же сечения, тем больше выделяется тепла. Задача автоматического выключателя — отключить питание до того момента, когда потребляемый ток станет выше, чем это допустимо. Потому номинал автомата защиты должен быть меньше, чем допустимы ток проводки.

Номинал или номинальный ток автомата наносится на лицевой панели

Номинал или номинальный ток автомата наносится на лицевой панели

Номиналы автоматических выключателей стандартизованы: 6 А, 10 А, 16 А, 20 А, 25 А, 32 А, 40 А, 50 А и 63 А. На практике шести и десяти амперные варианты уже практически нигде не используются — техники в наших домах становится все больше и линии малого сечения не справляются с нагрузкой.

Выбор номинала

Выбирают автоматический выключатель не по нагрузке, не по мощности подключенных приборов или по току. Эти параметры учитываются при выборе сечения проводника. А выбор автомата защиты делают в зависимости от сечения проводников. Есть специальная таблица, в которой указаны допустимые токи нагрузки и рекомендованный номинал автомата защиты. Пользоваться таблицей просто: находите нужное сечение, в этой строке ищите номинал автомата защиты. Все.

Сечение жил кабеляРекомендуемый номинал защитного автоматаПредельный ток срабатывания автоматаДопустимый длительный ток нагрузкиМаксимальная мощность нагрузкиОбласть применения
1,5 мм210 А16 А19 А4,1 кВтОсвещение и сигнализация
2,5 мм216 А25 А27 А5,9 кВтРозетки, электрический теплый пол
4 мм225 А32 А38 А8,3 кВтВодонагреватели, кондиционеры, стиральные и посудомоечные машины
6 мм232 А50 А46 А10,1 кВтЭлектроплиты, духовки
10 мм250 А63 А70 А15,4 кВтВводы в дом, квартиру

Как все работает

Глядя на таблицу возникает вопрос: почему номинал автомата настолько меньше предельно допустимой токовой нагрузки. Ответ в механике работы автоматического выключателя. Он отключается только тогда, когда ток в цепи на 13% превышает ток срабатывания.

Например, автомат на 10 А сработает тогда когда сила тока в цепи будет 16 А + 13% (2,08 А) = 18,08 А. То есть, остается небольшой зазор до величины допустимой нагрузки. Этот зазор необходим, чтобы обеспечить целостность изоляции.

Современная система электроснабжения дома или квартиры

Современная система электроснабжения дома или квартиры не обходится без автоматических выключателей

Что будет, если на провод сечением 1,5 мм2 поставить автомат на 16 А. Ведь его номинал ниже допустимого тока нагрузки? Давайте считать. Ток, при котором пакетник сработает — 25 А + 3,25 А (13%) = 28,25 А. Он выше чем допустимы длительный ток нагрузки. Да, отключаться он будет редко, но через некоторое время изоляция расплавится и проводку придется менять. Потому выбор автомата защиты лучше производить по этой таблице, а никак не по длительно допустимому току.

Выбор по нагрузке

Если линия электропитания проложена с запасом по мощности, а нагрузка на ней далека от предельной можно поставить автомат с более низким номиналом. В этом случае он будет защищать не столько линию от перегрева, сколько технику от токов КЗ.

Выбор автомата защиты по мощности нагрузки - неправильная идея

Выбор автомата защиты по мощности нагрузки — неправильная идея

Выбор номинала автомата защиты в этом случае также можно сделать по той же таблице. Только за отправную точку берем мощность нагрузки. Но еще раз повторимся. Это в том случае, если параметры линии выдерживают намного большую нагрузку чем существует.

Вид электромагнитного расщепителя (кривая отключения)

Следующий параметр, по которому производят выбор автомата защиты — вид электромагнитного расщепителя. Он отвечает за задержку, которая возникает при срабатывании. Она необходима чтобы избежать ложных отключений во время старта моторов различного оборудования.

При включении мотора холодильника, посудомоечной или стиральной машинки, ток в цепи кратковременно возрастает. Это явление называют пусковыми токами, а превышать рабочее потребление они могут в 10-12 раз, но длятся очень недолго. Такое кратковременное повышение вреда не наносит. Так вот, электромагнитный расщепитель должен иметь задержку, которая позволяет игнорировать эти пусковые токи. Отображается эта характеристика латинскими буквами B, C, D. Эта буква ставится перед номиналом автомата защиты (ми фото). Выбор автомата защиты по этому признаку несложен. Надо только знать характер планируемой нагрузки:

    Автоматы категории В отключают питание если номинальный ток выше в 3-5 раз. Такие автоматы можно использовать если к линии не подключено оборудование большой мощности, имеющее электромоторы. Например, на освещение, на розеточные группы, в которые включается маломощная техника. Также их ставят на выделенные линии, к которым подключается мощная бытовая техника, но не имеющая моторов — электроплиты, варочные поверхности, духовые шкафы.

Буква возле номинального тока обозначает тип электромагнитного расщепителя

Буква возле номинального тока обозначает тип электромагнитного расщепителя

Собственно, выбор автоматического выключателя в данном случае прост. На линии освещения достаточно установить автоматы категории B, на остальные можно ставить C.

Выбираем степень защиты от токов КЗ (ток отсечки)

Вторая функция защитного автоматического выключателя — отключать питание при появлении сверх токов, которые возникают при коротком замыкании (КЗ). Автоматы защиты рассчитаны на разные величины этих токов, а характеристика, которая ее отображает — отключающая способность или ток отсечки. Она показывает, при каком токе КЗ автомат все еще останется в рабочем состоянии. Дело в том, что срабатывает пакетник не моментально, ведь существует задержка срабатывания для игнорирования пусковых перегрузок. Во время этой задержки контакты могут оплавиться и устройство окажется неработоспособным. Так вот, ток отсечки или отключающая способность показывает, какой ток могут вынести контакты без ущерба работоспособности.

Ток отсечки или отключающая способность прописывается в прямоугольнике

Ток отсечки или отключающая способность прописывается в прямоугольнике

В бытовой электросети применяются защитные автоматы с тремя степенями защиты от токов КЗ: 4500 А, 6000 А, 10000 А. На корпусе прибора эти цифры проставляются в рамочке чуть ниже номинала автомата. По цене разница довольно ощутима, но это оправдано — в более «стойких» пакетниках используют тугоплавкие материалы, а они значительно дороже.

Как выбрать автомат защиты в этом случае? Выбор зависит от местоположения сети относительно подстанции. Если дом или квартира находятся недалеко, токи КЗ могут быть очень большими, потому отключающая способность должна быть не ниже 10000 А. Если домовладение находится в сельской местности, сети там старые и/или подача происходит по воздушной сети, достаточно автомата с отключающей способностью 4500 А. Во всех остальных случаях ставят на 6000 А.

Степень защиты корпуса

Степень защиты корпус есть в характеристиках. Она обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра показывает, насколько устройство защищено от проникновения пыли и посторонних предметов. Самая низшая защита (отсутствует) — 0, самый высокий уровень — 6 (полная защита от долговременного воздействия). Вторая цифра отображает защищенность от воздействия влаги. Без защиты — 0, может некоторое время находится в воде — 8. Расшифровка цифр дана в таблице.

IP степени защиты и их расшифровка

IP степени защиты и их расшифровка

Если электрический щиток установлен в квартире, в сухом помещении, достаточно степени защиты IP20. На лестничных площадках желательна уже более высокая степень защиты. Хотя бы IP32. Если автомат устанавливается на улице, стоит ставить не менее IP55.

Дорогие или дешевые?

В магазинах и на рынках есть две ценовые категории защитных автоматов. Одна часть выпускается известными брендами и имеет очень солидный ценник. Это такие Schneider Electric (Шнайдер Электрик), ABB, LeGrand и другие. Эти марки давно на рынке, имеют европейские корни и устоявшуюся репутацию. Качество продукции у них всегда на высоте, так что те, кто не любит рисковать и может себе позволить потратить на сборку электрощитка солидные деньги, предпочитают закупаться продукцией этих производителей.

Рядом с ними обычно лежат такие же автоматы, но стоят они в 2-5 раз меньше. Это IEK (ИЕК), EKF (ЕКФ), TDM (ТДМ), DEKRAFT (Деркафт) и др. Это китайские автоматы, но произведенные на заводах. У некоторых марок (тот же Dekraft) есть европейские корни (в данном случае Германия), но производственные мощности в Китае. Эти марки тоже считаются неплохими, показывают стабильные результаты. Так что для тех, кто старается не тратить лишних денег — это хороший вариант. Доступный по цене и хороший по качеству.

Выбор производителя автомата защиты

Выбор производителя автомата защиты

Чего не стоит делать, так это покупать изделия неизвестных производителей. Даже если цена у них очень привлекательная и продавец вам очень их нахваливает.

Есть и при покупке известных брендов подводные камни: слишком много развелось подделок. Причем продают их практически по той же цене, что и оригинал и по внешним признакам отличить их очень сложно. Единственное, на что можно ориентироваться — это меньший вес. В подделках меньше металла, могут отсутствовать какие-то элементы. За счет этого и вес меньше. Еще могут быть погрешности в нанесении надписей, иногда используются краски других оттенков. Чтобы все это заметить, надо предварительно хорошо изучить все нюансы оригиналов на официальных сайтах, а еще лучше подержать их в руках.

Методика испытания автоматических выключателей

1.1. Настоящая Методика №5 «Испытание автоматических выключателей» (далее
Методика), предназначена для испытания автоматических выключателей переменного тока в
сетях электроснабжения до 1000В с промышленной частотой 50 Гц в соответствии с п. 28.6
ПТЭЭП (приложение 3).

1.2. Объектом испытаний являются автоматические выключатели, которые служат для
защиты распределительных сетей и электроприемников в аварийных случаях при повреждении
изоляции. Для осуществления защитных функций автоматические выключатели имеют
максимальные расцепители от токов перегрузки и токов короткого замыкания. При
прохождении через автоматический выключатель токов больше номинальных не менее 20%,
последний должен отключаться. Защита от перегрузки осуществляется тепловыми или
электронными устройствами. Зашита от токов короткого замыкания осуществляется
электромагнитными или электронными расцепителями.

1.3. Проверка работоспособности автоматов заключается в определении времени
срабатывания тепловых расцепителей и наличия срабатывания расцепителей максимального
тока (отсечек) и независимых расцепителей.

1.4. Согласно п. 1.8.34 ПУЭ изд. 7 и п. 28.6 ПТЭЭП (приложение 3) пределы работы
расцепителей должны соответствовать заводским данным.

1.5. Цель — проверка параметров АВ на соответствие требованиям завода-изготовителя и нормативной документации.

1.6. Проверка производится на основании требований п. 1.8.34 ПУЭ изд. 7 и п. 28.6
ПТЭЭП (приложение 3), ГОСТР 50571.16-2007 (п. 612.6.1, п. 612.9) и ГОСТ Р 50345-99 (п. 9.10).

1.7. Используются термины и определения, принятыми согласно ГОСТ Р50345-99.
Автоматический выключатель (далее АВ) — коммутационный аппарат, который

вследствие расплавления одного или более специально спроектированных и калиброванных элементов размыкает цепь, в которую он включен, и отключает ток, когда он превышает заданную величину в течение достаточного времени.

Сверхток — любой ток, превышающий номинальный.

Ток перегрузки — сверхток в электрически не поврежденной цепи.

Главная цепь (автоматического выключателя) — совокупность всех токопроводящих частей автоматического выключателя, входящих в цепь, которую он предназначен замыкать и размыкать.

Полюс (автоматического выключателя) — часть автоматического выключателя, связанная исключительно с одним электрически независимым токопроводящим путем главной цепи и имеющая контакты, предназначенные для замыкания и размыкания главной цепи, и не включающая элементы, предназначенные для монтажа и оперирования всеми полюсами.

Срабатывание — перемещение одного или более подвижных контактов из разомкнутого положения в замкнутое или наоборот.

Расцепитель — устройство, механически связанное с автоматическим выключателем (или встроенное в него), которое освобождает удерживающее устройство в механизме автоматического выключателя.

Максимальный расцепитель тока — расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя с выдержкой времени или без него, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение.

Максимальный расцепитель тока с обратнозависимой выдержкой времени -максимальный расцепитель тока, срабатывающий после выдержки времени, находящейся в обратной зависимости от значения сверхтока.

Максимальный расцепитель тока прямого действия — максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от протекающего тока в главной цепи автоматического выключателя.

Расцепитель перегрузки — максимальный расцепитель тока, предназначенный для защиты от перегрузок.

Замыкание — действие, в результате которого выключатель переводится из разомкнутого положения в замкнутое.

Размыкание — действие, в результате которого выключатель переводится из замкнутого положения в разомкнутое.

Условный ток не расцепления — установленное значение тока, который выключатель способен проводить заданное (условное) время без расцепления.

Условный ток расцепления — установленное значение тока, вызывающее расцепление выключателя в пределах заданного (условного) времени.

Ток мгновенного расцепления — минимальное значение тока, вызывающее срабатывание выключателя без выдержки времени.

Номинальный ток (1н) — указанный изготовителем ток, который автоматический выключатель может проводить в продолжительном режиме при указанной контрольной температуре окружающего воздуха (+30 С).

Требования к погрешности испытаний.

2.1. Перед проведением испытаний необходимо:

— уменьшить количество факторов, вызывающих дополнительную погрешность;

  • устанавливать прибор практически горизонтально: отклонение от горизонтального положения должно быть в пределах ± 3°, вдали от мощных источников электромагнитного (магнитного) излучения (наводок);
  • выполнить надёжное присоединение элементов электрических соединений.
  • производство работ при нормальных условиях окружающей среды.

2.2. Измерения электрических величин производятся аналоговыми (стрелочными) и цифровыми измерительными приборами, каждый из которых имеет погрешность измерений.

2.3. Для получения достоверных результатов измерений необходимо учитывать эти погрешности.

2.4. Относительная погрешность измерений в общем случае определяется по формуле:

где: — основная приведенная относительная инструментальная погрешность, определяемая классом точности прибора;

— относительная погрешность измерения, обусловленная i-м внешнем фактором, снижающим точность измерения (температура, положение прибора, угол зрения к плоскости шкалы и другие методические погрешности). Учесть все значения относительных погрешностей, обусловленные всеми внешними факторами, на практике затруднительно. Исходя из этого учитывается относительная инструментальная погрешность прибора и основные погрешности, обусловленные условиями проведения измерений

здесь — класс точности прибора;

Апр — предел измерения (длина шкалы) прибора;

Аизм — показания прибора в единицах измерения (длины шкалы);

— погрешность, обусловленная нестабильностью показаний прибора б установившемся режиме;

здесь Амах — максимальное значение, a Amin — минимальное значение измеряемой величины. В качестве измеренного значения величины в данном случае следует принимать:

— погрешность, обусловленная отклонением прибора от горизонтального положения,
учитывается при проведении измерений аналоговыми приборами, ее значение указывается в
паспорте прибора.

2.5. При отсутствии этих данных в паспорте прибора, 5гор = А. при отклонении прибора
от горизонтального положения не более чем на 30°;

— погрешность, обусловленная температурными условиями измерений, указывается в
паспорте прибора. При отсутствии этих данных в паспорте прибора температура составляет 0,5 X на каждые 10°С отклонения температуры от ее нормированного значения (20°С).

2.6. Исходя из принципа действия некоторых приборов их основная приведенная
инструментальная погрешность определяется по формуле:

где; Аизм — показания прибора.

Апр — предел измерения прибора,

к — коэффициент зависимости величины основной погрешности от показаний прибора.

2.7. Для некоторых приборов (мегаомметр ЭС0202) величина не зависит от показаний
прибора и является фиксированной на всем диапазоне измерения. Это также указывается в
паспортных данных прибора.

2.8. Формула (2) позволяет 1 с достаточной степенью точности оценить погрешность
измерений при строгом соблюдении следующих правил работы с электроизмерительными
приборами:

— прибор должен быть исправен и поверен госповерительными органами;

  • аналоговые приборы при проведении измерений должны находиться на горизонтальном жестком основании (за исключением приборов с вертикальным рабочим положением);
  • при использовании многопредельных приборов выбирать пределы измерений, максимально приближенные к значениям измеряемых величин, однопредельные приборы выбирать по тому же принципу;

— показания приборов определять под углом зрения к плоскости шкалы 90 е (при
использовании приборов с зеркальной шкалой стрелка прибора должна быть совмещена с ее
отражением);

  • не располагать измерительные приборы на поверхностях и основаниях, подверженных вибрациям и колебаниям
  • при отсутствии жестких поверхностей и оснований держа прибор в руках придать ему горизонтальное положение, измерения проводить только после совмещения стрелки прибора с нулевой отметкой шкалы.

2.9. При использовании цифровых приборов погрешность измерений определяется выражением:

где, — постоянная составляющая относительной погрешности на всем диапазоне измерения.

— количество единиц разрешающей способности прибора.

Средства измерения.

3.1. Для проведения испытаний используется комплект нагрузочный измерительный с регулятором РТ-2048-12 (далее комплект) для испытания автоматических выключателей переменного тока в сетях электроснабжения до 1000В с промышленной частотой 50Гц с тремя видами расцепителей: максимального мгновенного действия (электромагнитного), максимального с обратнозависимой выдержкой времени (теплового) и полупроводникового.

3.2. Комплект нагрузочный измерительный с регулятором тока РТ-2048-12, ТУ 4224-001-46964690-2005 (в дальнейшем тексте — Комплект) предназначен для измерения действующего (эффективного) значения силы тока срабатывания максимальных расцепителей автоматических выключателей (АВ).

3.3. Комплект предназначен для измерения действующего значения силы тока для
электромагнитного (ЭМ) и теплового (Т) расцепителей и приведенного к амплитудному
значению силы тока для полупроводникового (ПП) расцепителя, регулирования силы тока, а
также установки заданной длительности протекания тока и измерения времени срабатывания
расцепителя с отображением информации на 4-х разрядном цифровом табло.

3.4. Технические характеристики:

— поддиапазоны регулирования и измерения испытательного тока, кА

  • диапазон задания и измерения длительности протекания тока в кратковременном режиме, с 0,02-1,58
  • диапазон измерения длительности протекания тока и времени отключения АВ в длительном режиме, с 0,02-99,9

3.3. В состав комплекта входит:

  • Трансформатор нагрузочный импульсный (НТИ-10), выполненный на основе покупного изделия ТОН-7М и встроенной тиристорной панели;
  • Пульт управления (РТ-2048-12), встроенный в чемодан-дипломат;
  • Датчик индуктивный: Токопроводы сечением 240 мм кв;
  • Провода секундомерные с зажимом «крокодил».

Комплект обеспечивает два режима работы. Таблица №1.

Кратковременный (импульсный) с диапазоном установки длительности протекания 0,02…1,6

Долговременный режим работы со следующими характеристиками:

Максимальное значение силы испытательного тока (действующее значение) в Q

Импульсном режиме (при ПВ -2%) для прогрузки максимальных расцепителей мгновенного действия и полупроводниковых расцепителей, кА

Значение силы тока, потребляемого из сети в импульсном режиме при максимальной 0,3

силе испытательного тока 10 кА составляет не более, кА

Максимальное значение силы испытательного тока в длительном режиме (в течение 1,5 1Д

Минимальное значение силы испытательного тока, кА 0.1

Значение силы испытательного тока при длительности его протекания не более 40 с и 6,0

ПВ=50% для прогрузки максимальных расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени и полупроводниковых расцепителей в режиме перегрузки, не более, кА

Диапазон регулирования и измерения силы испытательного тока, кА 0,1… 10,0

Значение приведенной погрешности измерения силы испытательного тока 5,0
встроенным цифровым индикатором, не более, %______________________________________

  • питание комплекта должно осуществляться от сети (220/380В) частотой 50 Гц.
  • время установления рабочего режима, мин. не более 1

3.4. При выполнении испытаний применяют следующие средства измерений и другие
технические средства (таблица 2):

Как выбрать автоматический выключатель

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

Как выбрать автоматический выключатель

Трехполюсной автомат

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

Характеристика автоматического выключателя

Времятоковая характеристика имеет следующие типы:

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

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

Критерии выбора

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

Как выбрать автоматический выключатель

Электрический автомат

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

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

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

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

Номинальный ток

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

Селективность

Как выбрать автоматический выключатель

Надежный автомат

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

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

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

Полюсность

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

Маркировка автоматического выключателя

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

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

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

Автоматические выключатели — как выбрать, характеристики, графики защиты

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Автоматические выключатели (АВ) предназначены для включения и отключения асинхронных электродвигателей и других приемников электроэнергии, а также для защиты их от токов перегрузки и короткого замыкания.

Автоматы обеспечивают одновременное отключение всех трех фаз в случае возникновения аварийных ситуаций. В рабочем режиме включение и отключение производится вручную, в аварийном режиме они отключаются автоматически электромагнитным, тепловым или электронным расцепителем.

Конструкция автоматических выключателей

Важной составной частью автомата является расцепитель, который контролирует заданный параметр защищаемой сети и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Наибольшее распространение получили расцепители следующих типов:

  1. электромагнитные (для защиты от токов КЗ);
  2. тепловые (для защиты от перегрузок);
  3. комбинированные, в том числе и электронные.

Электромагнитный расцепитель состоит из катушки с подвижным сердечником и возвратной пружины. При протекании по катушке тока КЗ сердечник мгновенно втягивается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Тепловой расцепитель представляет собой биметаллическую пластину, соединенную последовательно с контактом. При нагревании ее током перегрузки она изгибается и воздействует на отключающую рейку механизма свободного расцепления.

Интересное видео об устройстве автоматических выключателей смотрите ниже:

Различают нетокоограничивающие и токоограничивающие автоматические выключатели.

  1. Нетокоограничивающие выключатели не ограничивают токКЗ в цепи, и он достигает максимального ожидаемого значения.
  2. Токоограничивающие выключатели ограничивают токКЗ с помощью быстрого введения в цепь дополнительного сопротивления дуги (в первый же полупериод, до того, как токКЗ значительно возрастет) и последующего быстрого отключения КЗ. При этом токКЗ не достигает ожидаемого расчетного максимального значения. Токоограничение начинается с некоторого значения тока, определяемого характеристикой токоограничения (рис.6.1).

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Например, выключатели серии Compact NS (Merlin Gerin) обладают исключительной токоограничивающей способностью благодаря технологии двойного размыкания (очень быстрое разъединение контактов под действием электродинамических сил и возникновение двух последовательных напряжений дугового pазpяда с крутым волновым фронтом).

Выбор автоматических выключателей

Выбор автоматических выключателей производится:

  1. по номинальному току,
  2. времятоковой характеристике срабатывания (ВТХ),
  3. отключающей способности, условиям монтажа и эксплуатации.

Правильный выбор характеристики автоматического выключателя является залогом его своевременного срабатывания.

Как правильно выбрать автоматический выключатель смотрите в видео ниже:

Номинальный ток и напряжение

Номинальным током Iн и напряжением Uн автоматического выключателя называют значения тока и напряжения, которые способны выдержать главные токоведущие части выключателя в длительном режиме. Номинальный ток расцепителя Iн.расц может отличаться от номинального тока автомата, поскольку в автомат могут быть встроены расцепители с меньшим номинальным током.

Другой, не менее важной, характеристикой автоматического выключателя является его предельная коммутационная способность (ПКС). ПКС называют максимальное значение тока КЗ, которое выключатель способен включить и отключить несколько раз, оставаясь в исправном состоянии.

Времятоковые защитные характеристики

Автоматические выключатели могут иметь следующие времятоковые защитные характеристики (ВТХ) (рис.6.2) [11]:

  1. зависимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только тепловой расцепитель и применяются редко вследствие недостаточной ПКС и быстродействия;
  2. независимую от тока ВТХ. Такие выключатели имеют только токовую отсечку, выполненную с помощью электромагнитного или полупроводникового расцепителя, действующего без выдержки или с выдержкой времени;
  3. ограниченно зависимую от тока двухступенчатую ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ выключатель отключается токовой отсечкой с независимой от тока заранее установленной выдержкой времени (для селективных выключателей) или без выдержки времени (для неселективных выключателей); выключатель имеет либо тепловой и электромагнитный расцепитель (комбинированный), либо двухступенчатый электромагнитный, либо полупроводниковый расцепитель;
  4. трехступенчатую защитную ВТХ. В зоне токов перегрузки выключатель отключается с зависимой от тока выдержкой времени, в зоне токов КЗ – с независимой, заранее установленной, выдержкой времени (зона селективной отсечки), а при близких КЗ – без выдержки времени (зона мгновенного срабатывания); зона мгновенного срабатывания предназначена для уменьшения длительности воздействия токов при близких КЗ. Такие выключатели имеют полупроводниковый расцепитель и применяются для защиты вводов в КТП и отходящих линий.

В соответствии со стандартами международной электротехнической комиссии (МЭК) по времятоковым характеристикам срабатывания выключатели бывают трех типов: B, C, D (рис.6.3).

Защитные характеристики автоматических выключателей

  1. зависимая;
  2. независимая;
  3. ограниченно зависимая;
  4. трехступенчатая;
    • с выдержкой времени при КЗ;
    • без выдержки времени при КЗ.

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Времятоковые характеристики автоматических выключателей

t – время срабатывания электромагнитного расцепителя, k = I/Iн – кратность тока к номинальному значению.

Тип B – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 3 – 6. Для бытового применения, где ток нагрузки невысокий и ток КЗ может попасть в зону работы теплового, а не электромагнитного расцепителя.

Тип C – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k = 5 – 10. Для бытового и промышленного применения: для двигателей со временем пуска до 1 с, нагрузок с малыми индуктивными токами (холодильных машин и кондиционеров).

Характеристики автоматических выключателей

Тип D – величина тока срабатывания электромагнитного расцепителя кратности k > 10. Применяется для мощных двигателей с затяжным временем пуска.

Рисунок — Характеристики автоматических выключателей B, C, D, Z, K и S

Тепловые расцепители, используемые в автоматических выключателях, чувствительны к нагреву от посторонних источников. В практике нередко случается, что расцепитель промежуточного полюса при номинальном режиме отключается только из-за нагрева соседних полюсов. Это приводит к ограничению области его работы и к коррекции номинального тока с учетом графика рис.6.4.

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Рис.6.4. Зависимость нагрузочной способности АВ при их близком расположении: Кн = I/Iн – коэффициент нагрузки, N – количество автоматических выключателей при их размещении рядом.

Нагрузочная характеристика автоматических выключателей

Нагрузочная характеристика большинства автоматических выключателей зависит от температуры окружающей среды: при ее снижении коэффициент нагрузки увеличивается, при повышении – падает (рис.6.5). Это ограничивает возможность их использования в условиях жесткого температурного режима эксплуатации, особенно в горячих цехах или на открытом воздухе.

Автоматические выключатели - как выбрать, характеристики, графики защиты

Разнесение функций защитных устройств на несколько независимых устройств создает массу неудобств при монтаже и эксплуатации.

Каждое из них не обладает универсальностью и подходит только к конкретному автоматическому выключателю.

Поэтому перед разработчиками остро встала проблема создания универсального устройства.

Типовая рабочая характеристика асинхронного двигателя, совмещенная с кривой срабатывания электронного расцепителя Iсп – __fg_link_19__ срабатывания защиты от перегрузки

Последние поколения автоматических выключателей снабжены так называемыми электронными расцепителями, осуществляющими комплексную защиту электродвигателя и объединяющими в одном устройстве функции всех вышеперечисленных расцепителей.

Они выполнены на базе микропроцессорной техники, гарантируют высокую точность срабатывания, надежность и устойчивость к температурным режимам.

Электропитание, необходимое для правильной работы, обеспечивается непосредственно трансформаторами тока расцепителя.

Защитные расцепители состоят из трех или четырех трансформаторов тока (в зависимости от типа сети), электронного блока и механизма расцепления, который воздействует непосредственно на механизм выключателя.

Кривая срабатывания выключателя, максимально приближенная к рабочей характеристике асинхронного электродвигателя (рис.6.6), определяет следующие виды защит [19]:

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Как подключить проходной двухклавишный выключатель schneider electric
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector