Zarya29.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Выключатели автоматические

Выключатели автоматические

Для защиты людей, электропроводок и электрических устройств применяются специальные защитные устройства, включаемые непосредственно на входе цепи потребителя. Все эти устройства защищают электрические цепи от перегрузки и короткого замыкания.

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они предназначены для оперативного управления участками электрических цепей. К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения). Автоматические выключатели соответствуют современным нормам электробезопасности, имеющие пломбируемые панели для защиты от несанкционированного доступа к проводникам, скругленные клеммы с насечками для надежного соединения с проводником, индикаторного окошка состояния контактов.

Современный автоматический выключатель состоит из подпружиненного механизма (1), замыкающего контактную группу (2) автомата во взведенном состоянии, теплового (биметаллическая пластина) и электромагнитного (соленоид) размыкателей (4), дугогасительного устройства (3) и контактов (5).

Тепловой размыкатель предназначен для защиты цепей от перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Тепловой размыкатель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип размыкателя — инерционный размыкатель не, реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Магнитный размыкатель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Во взведенном состоянии контакты выключателя замкнуты, ток в цепи протекает через обмотку магнитного размыкателя и биметаллическую пластину. Срабатывание одного из размыкателей приводит к освобождению взводной пружины и сбрасыванию выключателя, который, в свою очередь, размыкает контактную группу. Чтобы защитить контакты от подгорания в момент размыкания, параллельно им установлены дугогасительные камеры, представляющие собой набор медных пластин, разделенных воздушной прослойкой. В момент отключения/включения происходит дробление дуги, в результате чего она и гаснет. Универсальные контакты позволяют фиксировать как проводники, так и клеммы или шины.

Конструктивно все выключатели крепятся на стандартную DlN-рейку шириной 35 мм. Крепление корпуса автоматического выключателя осуществляется с помощью защелки. Для удобства защелка имеет два фиксированных положения. В верхнем положении защелки корпус выключателя фиксируется на DIN-рейке, в нижнем — он освобожден. Головка винта крепления позволяет использовать и крестовую, и плоскую отвертки.

Дополнительно по теме

Принцип работы, классификация и виды УЗО.

Характеристика КМ. Схемы применения в управлении освещением и электродвигателей.

Характеристика УЗИП.Область применения. Источники импульсных перенапряжений. Классификация электрооборудования по стойкости к перенапряжениям.

Контакты состояния, расцепители, кнопки управления модульные.

По способу размыкания питающей сети автоматические выключатели разделяются на следующие типы:

Характеристика срабатывания размыкающих устройств.

Характеристика срабатывания размыкающих устройств автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают следующие характеристики отключения выключателей: А, В, С, D, К, Z.

  • автоматические выключатели с характеристикой типа А служат для размыкания цепей с большой протяженностью электропроводки и для защиты полупроводниковых устройств;
  • автоматические выключатели с характеристикой типа В рекомендовано использовать для осветительных сетей общего назначения, выполненных алюминиевыми проводами;
  • автоматические выключатели с характеристикой отключения типа С служат для размыкания осветительных цепей и установок с умеренными пусковыми токами (двигатели и трансформаторы). При этом у выключателей с характеристикой типа С перегрузочная способность магнитного размыкателя вдвое выше, по сравнению с выключателями с характеристикой типа В;
  • автоматические выключатели с характеристикой типа D рекомендуется использовать в цепях с активно-индуктивной нагрузкой, а также предлагается для защиты электродвигателей с большими пусковыми токами;
  • автоматические выключатели с характеристикой типа К используют для подключения индуктивной нагрузки;
  • автоматические выключатели с характеристикой типа Z применяются, если в качестве нагрузки используются электронные устройства.

Выбор автоматического выключателя

При выборе автоматического выключателя следует учитывать его условный ток короткого замыкания. Контактная группа выключателей должна обеспечить размыкание цепи даже при коротком замыкании непосредственно самих выводов. Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального условного тока замыкания и характеристике отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового размыкателя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание магнитного размыкателя).

Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. Избирательность по току размыкания возможна, если характеристики выключателей различны по этому параметру. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного размыкателя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения (время-токовая характеристика отключения). В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такай, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Автоматические выключатели обеспечивают защиту устройств от перегрузки (превышение значения номинального тока) или короткого замыканий. Поэтому автоматические выключатели должны выбираться исходя из характеристик электроустановок и электропроводки, размыкающей способности выключателей, значения номинального тока и характеристики отключения.

Размыкающая способность автоматических выключателей должна соответствовать значению тока короткого замыкания в начале защищаемого участка цепи. При последовательном включении автоматических выключателей допускается использование устройства с низким значением номинального условного тока короткого замыкания, если до него, ближе к источнику питания, установлен автоматический выключатель с током установки мгновенного размыкателя ниже, чем у последующих устройств.

Номинальные токи автоматических выключателей выбираются так, чтобы их значения были как можно ближе к расчетным значениям тока защищаемых цепей или номинальным токам электрооборудования. Характеристики отключения автоматических выключателей определяются с учетом того, что кратковременные перегрузки, вызванные пусковыми токами, не должны вызывать их срабатывания. Кроме того, при подборе автоматических выключателей следует учитывать, что они должны иметь минимальное время отключения в случае возникновения короткого замыкания на конце защищаемой цепи.

Читайте так же:
Схема подключенья двойного выключателя

Максимальный ток короткого замыкания определяется исходя из условия, когда замыкание происходит непосредственно на контактах автоматического выключателя. Для расчета значения тока короткого замыкания в этом случае необходимо знать параметры питающей сети со стороны подачи питания до места установки автоматического выключателя.

Минимальный ток определяется исходя из того условия, что замыкание происходит в самом дальнем участке защищаемой цепи. Это замыкание может произойти между фазным и нулевым рабочим проводниками (сети с заземленной нейтралью), а также между двумя фазными проводниками (сети с изолированной нейтралью).

Для упрощенного расчета минимального тока короткого замыкания используются следующие данные: сопротивление проводников в результате нагрева увеличивается на 50% от номинального, напряжение источника питания снижается до 80%. Следовательно, для случая замыкания между фазными проводниками значение тока короткого замыкания будет составлять:

I -ток короткого замыкания, А;

U — фазное напряжение источника, В;

р-удельное электрическое сопротивление жилы кабеля, (для меди р принимается равным 0,018, для алюминия — 0,027);

L-длина защищаемой электропроводки, м;

S — площадь поперечного сечения жилы кабеля, .

При замыкании между нулевым рабочим и фазным проводниками значение тока короткого замыкания будет определяться выражением:

-номинальное фазное напряжение (между фазой и нулем), В;

m — соотношение сопротивлений нулевого рабочего и фазного проводников (или соотношение площадей поперечного сечения проводников, если они сделаны из одного материала).

Значение тока короткого замыкания служит для подбора автоматического выключателя по величине номинального условного тока короткого замыкания (предельная коммутационная способность), который должен быть не меньше расчетного.

Дополнительно по теме

Принцип работы, классификация и виды УЗО.

Характеристика КМ. Схемы применения в управлении освещением и электродвигателей.

Характеристика УЗИП.Область применения. Источники импульсных перенапряжений.

Автоматические выключатели ВА07-М IEK ® : надежность и компактность в максимальной комплектации

Современный автоматический выключатель должен надежно защищать электроустановки от токов перегрузки и короткого замыкания, а также быть удобным и безопасным в эксплуатации на протяжении всего срока службы.

Силовые автоматические выключатели серии ВА07-М IEK ® соответствуют запросам требовательных российских потребителей. Они обеспечивают безопасность персонала и энергосистем промышленных объектов в нормальных и аварийных режимах работы благодаря оптимальной комплектации устройств защиты и управления. И к тому же отличаются компактными размерами.

В соответствии с ГОСТом

Воздушные автоматические выключатели ВА07-М IEK ® изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ Р 50030.2 (МЭК 60947-2) и предназначены для работы в сетях переменного тока частотой 50 Гц при напряжении до 690 В. Силовые контакты выключателей замыкаются и размыкаются в воздушной среде при атмосферном давлении и позволяют:

  • Включать, проводить и отключать номинальные токи от 800 до 3200 А в нормальном режиме работы электрической сети.
  • Проводить в течение установленного времени и отключать аварийные токи перегрузок и коротких замыканий, в том числе однофазных замыканий на землю, до 80 кА (при напряжении 400 В)
  • Отключать питание потребителей при недопустимом снижении напряжения на шине питания цепей управления выключателя.

Основная область применения силовых автоматических выключателей ВА07-М IEK ® — минимизация потерь при возникновении аварийных режимов в питающих (вводных) и отходящих линиях распределительных устройств трансформаторных подстанций, главных и вводных распределительных щитов на объектах промышленного и гражданского строительства.

Три габарита – от 800 до 3200 А

Линейка автоматических выключателей ВА07-М IEK ® для работы при номинальных токах 800, 1250, 1600, 2000, 2500 и 3200 А представлена тремя габаритами как стационарного, так и выдвижного исполнения:

* при температуре окружающей среды 40 °С

Выдвижной и стационарный

Выключатели ВА07-М IEK ® выпускаются в стационарном и выдвижном исполнении. Стационарное исполнение подразумевает жесткое соединение выключателей с несущими элементами конструкции НКУ. При техническом обслуживании особое внимание следует уделять обеспечению безопасного выполнения работ и операциям по демонтажу/монтажу.

В случае выдвижного исполнения применяется стационарная корзина, в которую вкатывается выключатель ВА07-М IEK ® . Корзина имеет жесткое соединение с несущими элементами конструкции НКУ, а выключатель с помощью специальной рукоятки может быть перемещён в любое из трёх положений:

  1. «Подключен» – силовые выводы и выводы управления выкатной части соединены с аналогичными вводами корзины. Выключатель готов к обеспечению нормальной работы и защиты от аварийных режимов.
  2. «Тест» – силовые выводы выключателя отключены от вводов корзины, выводы цепей управления подключены к питанию. В данном положении можно проверять цепи управления и тестировать срабатывание выключателя с помощью электронного расцепителя.
  3. «Изолирован» – можно полностью вынимать выключатель из корзины, при этом силовые вводы корзины перекрываются специальными изолирующими шторками, защищающими персонал. Дополнительно данная функция обеспечивает видимый разрыв.

Отслеживать положение выключателя ВА07-М IEK ® выдвижного исполнения можно с помощью специального индикатора, установленного на лицевой панели в нижней части корзины.

При техническом обслуживании выключателя ВА07-М IEK ® выдвижного исполнения снижаются трудозатраты на монтаж/демонтаж, а также повышается безопасность работы персонала.

Расцепитель следит за энергосистемой

Важным элементом автоматических выключателей ВА07-М IEK ® является электронный расцепитель (см. рис. 1). Именно он в режиме реального времени с помощью высокопроизводительного микроконтроллера опрашивает датчики тока и реагирует на различные аварийные ситуации в энергосистеме: даёт команду на размыкание силовых контактов, отображает на дисплее неисправности и результаты измерений токов, сигнализирует о приближении тока в силовых цепях к номинальной нагрузке, блокирует возможность повторного включения после срабатывания на аварийный режим, а также позволяет выполнять настройки и тестирование.

Электронные расцепители представляют собой отдельный съёмный блок, на лицевой панели которого расположены цифровое табло, индикаторы, элементы настройки и управления. Габарит 800 А и габариты 2000 и 3200 А выключателей ВА07-М IEK ® оснащены различными модификациями электронных расцепителей.

Электронные расцепители ВА07-М IEK ® реализуют следующие функции защиты от сверхтоков (LSI+G):

  • Защита от перегрузки с уставкой по времени (L – Long time-delay overcurrent protection).
  • Защита с уставкой по времени от короткого замыкания (S – Short time-delay overcurrent protection).
  • Защита мгновенного действия при коротком замыкании (I – Instantaneous overcurrent protection).
  • Защита от короткого замыкания на землю с уставкой по времени (G – Ground fault protection with time-delay).
Читайте так же:
Схема подключения датчика движения с двумя проходными выключателями

Особенности конструкции ВА07-М IEK ®

Конструкция автоматических выключателей ВА07-М IEK ® обеспечивает их надежность и функциональность.

Рис. 1. Конструкция ВА07-М IEK ®

Контактная система

Главные силовые выводы автоматических выключателей серии ВА07-М IEK ® выполнены горизонтальными медными шинами с гальваническим покрытием, защищающим от коррозии. Каждый вывод оснащён датчиками тока

Главные силовые выводы соединяются с группами подвижных и неподвижных контактов при помощи многопроволочных медных гибких проводников, сплетённых в косички, что позволяет снизить электромагнитные и тепловые потери.

Группа подвижных контактов выполнена из отдельных подпружиненных ламелей, что позволяет снизить переходное сопротивление в месте контакта, обеспечивает надёжное электрическое соединение и способствует эффективному гашению дуги при размыкании силовых контактов.

Угасание дуги

Если в момент размыкания силовых контактов через них протекал ток (необязательно ток перегрузки или короткого замыкания), то в месте разрыва контактов возникает электрическая дуга, которая должна быть погашена за минимальное время.

Эффективность гашения дуги автоматических выключателей ВА07-М IEK ® обеспечивается, в том числе, дугогасительными камерами. В них параллельно установлены изолированные друг от друга стальные пластины с гальваническим покрытием. Такая конструкция позволяет быстро и эффективно растягивать, охлаждать и разрывать электрическую дугу, продлевая работоспособность главных силовых контактов.

Дугогасительные камеры автоматических выключателей ВА07-М IEK ® выполнены съёмными, что повышает удобство технического обслуживания.

Замыкание и размыкание

Сердцем автоматических выключателей ВА07-М IEK ® является электропривод с дополнительной возможностью ручного взвода пружин. При подключении питания электропривода происходит автоматический взвод механизма включения, индикатор взвода пружины переходит в состояние «Взведён», и выключатель ожидает команды на включение.

Команда на включение, так же, как и команда на отключение ВА07-М IEK ® могут быть поданы оператором удалённо, например, с поста управления, находящегося в соседнем помещении или здании, а при определённых схемах управления — даже из другого города. Когда происходит включение в дистанционном режиме, сигнал поступает на электромагнит, управляющий катушкой включения, а операция отключения задействует независимый расцепитель.

ВА07-М IEK ® можно управлять и вручную — нажатием на кнопки включения/отключения на лицевой панели. При этом на панели изменяется индикация положения контактов выключателя.

Ручной взвод механизма включения позволяет с помощью специального рычага «запасти» в пружинах необходимую энергию. Для включения ВА07-М IEK ® необходимо обеспечить подачу номинального напряжения на расцепитель минимального напряжения, в противном случае при нажатии на кнопку включения замыкания контактов не произойдёт, а пружины перейдут в невзведённое состояние.

Важные нюансы

Независимый расцепитель обеспечивает дистанционное отключение выключателя при наличии напряжения на шине питания цепей управления. Может быть демонтирован на усмотрение конечного потребителя.

Расцепитель минимального напряжения служит для защиты от недопустимого снижения напряжения питания цепей управления. Также может быть демонтирован, если нет необходимости контролировать напряжение на шине питания цепей управления.

Электромагнит включения предназначен для удаленного включения ВА07-М IEK ® после завершения взвода пружин механизма включения электроприводом. Может быть демонтирован на усмотрение конечного потребителя.

Клеммный блок цепей управления расположен в верхней части выключателя над лицевой панелью, что обеспечивает удобство эксплуатации. Предназначен для подключения цепей питания, управления электронным и независимым расцепителями, расцепителем минимального напряжения, электромагнитом включения, а также для подключения цепей сигнализации.

Блок оснащён выводами дополнительных переключающих контактов, которые могут быть использованы на усмотрение потребителя. Все выводы клеммного блока промаркированы сплошной нумерацией, которая соответствует схемам подключения, приведённым в Руководстве по эксплуатации.

В автоматических выключателях ВА07-М IEK ® габаритов 2000 и 3200 А имеются механические счетчики циклов включения-отключения. Счетчики позволяют отслеживать износ аппарата и вовремя проводить его техническое обслуживание.

Монтаж и эксплуатация

Автоматические выключатели ВА07-М IEK ® могут быть легко интегрированы в низковольтные комплектные устройства различной сложности за счет простых и функциональных схем подключения.

Монтаж выключателей допускается на реечном каркасе или монтажной панели. Эксплуатация выключателей возможна в строго вертикальном положении.

Питающую сеть можно присоединять как к верхним, так и к нижним выводам выключателя. Допускается подключение медных или алюминиевых шин, при использовании переходных шин возможно подключение одножильных проводников с наконечниками.

В месте установки и подключения выключателей должна быть хорошая циркуляция воздуха. Питающие и отходящие линии, выполненные шинами, необходимо разделить с помощью перегородок из немагнитного материала. Подробнее особенности монтажа описаны в Руководстве по эксплуатации.

Эксплуатация выключателей должна производиться в следующих условиях:

  • диапазон рабочих температур: от -25 до +40°С;
  • высота над уровнем моря – не более 2000 метров;
  • степень защиты оболочки — IP30, зажимов для присоединения внешних проводников – IP00;
  • относительная влажность — 50% при температуре +40°С. Допускается использование выключателей при относительной влажности 90% при температуре 20°С.

Гарантийный срок эксплуатации выключателей ВА07-М IEK ® составляет 5 лет со дня продажи при условии соблюдения потребителями правил монтажа, эксплуатации, транспортировки и хранения. Автоматические выключатели, которые до истечения срока гарантии отработали общее количество циклов включения-отключения, замене или ремонту не подлежат.

Автоматические выключатели ВА07-М IEK ® подвергаются тщательному контролю на всех этапах производства и транспортировки, что обеспечивает их высокое качество и надёжность.

Они отличаются разнообразием габаритов, небольшой массой и низкими собственными потерями мощности. Благодаря применению современных микропроцессорных технологий, возможности гибкой настройки защит, а также высоким техническим и эксплуатационным характеристикам ВА07-М IEK ® защищает энергосистемы наравне с лучшими мировыми налогами.

Автоматические выключатели. Обзор.

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической сети от сверхтоков, т.е. от коротких замыканий и перегрузок.

Определение «коммутационный» означает, что данный аппарат может включать и отключать электрические цепи, другими словами производить их коммутацию.

Автоматические выключатели бывают с электромагнитным расцепителем защищающим электрическую цепь от короткого замыкания и комбинированным расцепителем — когда дополнительно с электромагнитным расцепителем применяется тепловой расцепитель защищающий цепь от перегрузки.

Примечание:В соответствии с требованиями ПУЭ бытовые электросети должны быть защищены как от коротких замыканий, так и от перегрузки, поэтому для защиты домашней электропроводки следует применять автоматы именно с комбинированным расцепителем.

Автоматические выключатели делятся на однополюсные (применяются в однофазных сетях), двухполюсные (применяются в однофазных и двухфазных сетях) и трехполюсные (применяются в трехфазных сетях), так же бывают четырехполюсные автоматические выключатели (могут применяться в трехфазных сетях с системой заземления TN-S).

Читайте так же:
Schneider electric выключатель для наружной установки

Устройство и принцип работы автоматического выключателя.

На рисунке ниже представлено устройство автоматического выключателя с комбинированным расцепителем, т.е. имеющий и электромагнитный и тепловой расцепитель.

printsip raboty avtomaticheskogo vyklyuchatelya

  • 1 — корпус;
  • 2,3 — нижняя и верхняя винтовые клеммы для подключения провода;
  • 4 — неподвижный контакт;
  • 5 — подвижный контакт;
  • 6 — дугогасительная камера;
  • 7 — гибкий проводник (применяется для соединения подвижных частей автоматического выключателя);
  • 8 — механизм взвода и расцепления
  • 9 — катушка электромагнитного расцепителя;
  • 10 — рычаг управления;
  • 11 — тепловой расцепитель (биметаллическая пластина);
  • 12 — регулировочный винт;

Синими стрелками на рисунке показано направление протекания тока через автоматический выключатель.

Основными элементами автоматического выключателя являются электромагнитный и тепловой расцепители:

Электромагнитный расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов короткого замыкания. Он представляет из себя катушку с находящимся в ее центре сердечником который установлен на специальной пружине, ток в нормальном режиме работы проходя по катушке согласно закону электромагнитной индукции создает электромагнитное поле которое притягивает сердечник внутрь катушки, однако силы этого электромагнитного поля не хватает что бы преодолеть сопротивление пружины на которой установлен сердечник.

При коротком замыкании ток в электрической цепи мгновенно возрастает до величины в несколько раз превышающей номинальный ток автоматического выключателя, этот ток короткого замыкания проходя по катушке электромагнитного расцепителя увеличивает электромагнитное поле воздействующее на сердечник до такой величины, что его силы втягивания хватает на то что бы преодолеть сопротивление пружины, перемещаясь внутрь катушки сердечник размыкает подвижный контакт автоматического выключателя обесточивая цепь:

printsip raboty avtomaticheskogo vyklyuchatelya 2

При коротком замыкании (т.е. при мгновенном возрастании тока в несколько раз) электромагнитный расцепитель отключает электрическую цепь за доли секунды.

Тепловой расцепитель обеспечивает защиту электрической цепи от токов перегрузки. Перегрузка может возникнуть при включении в сеть электрооборудования общей мощностью превышающей допустимую нагрузку данной сети, что в свою очередь может привести к перегреву проводов разрушению изоляции электропроводки и выходу ее из строя.

Тепловой расцепитель представляет из себя биметаллическую пластину. Биметаллическая пластина — эта пластина спаянная из двух пластин различных металлов (металл «А» и металл «В» на рисунке ниже) имеющих разный коэффициент расширения при нагреве.

printsip raboty avtomaticheskogo vyklyuchatelya 3

При прохождении по биметаллической пластине тока превышающего номинальный ток автоматического выключателя пластина начинает нагреваться, при этом металл «B» имеет больший коэффициент расширения при нагреве, т.е. при нагреве он расширяется быстрее чем металл «A», что приводит к искривлению биметаллической пластины, искривляясь она воздействует на механизм расцепителя, который размыкает подвижный контакт. В простой схеме это выглядит так:

printsip raboty avtomaticheskogo vyklyuchatelya 4

Время срабатывания теплового расцепителя зависит от величины превышения тока электросети номинального тока автомата, чем больше это превышение тем быстрее сработает расцепитель.

Как правило тепловой расцепитель срабатывает при токах в 1,13-1,45 раз превышающих номинальный ток автоматического выключателя, при этом токе превышающем номинальный в 1,45 раза тепловой расцепитель отключит автомат через 45 мин — 1 час.

Время срабатывания автоматических выключателей определяется по их время-токовым характеристикам (ВТХ)

При любом отключении автоматического выключателя под нагрузкой на подвижном контакте образуется электрическая дуга которая оказывает разрушающее воздействие на сам контакт, причем чем выше отключаемый ток, тем мощнее электрическая дуга и тем большее ее разрушающее воздействие. Для сведения к минимуму ущерба от электрической дуги в автоматическом выключателе она направляется в дугогасительную камеру, которая состоит из отдельных, параллельно установленных пластин, попадая между этих пластин электрическая дуга дробится и затухает.

Маркировка и характеристики автоматических выключателей.

printsip raboty avtomaticheskogo vyklyuchatelya 6

ВА63 — тип и серия автоматического выключателя

Номинальный ток — максимальный ток электрической сети при котором автоматический выключатель способен длительно работать без аварийного отключения цепи.

Стандартные значения номинальных токов автоматических выключателей: 1; 2; 3; 4; 5; 6; 8; 10; 13; 16; 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 400; 630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300, Ампер.

Номинальное напряжение — максимальное напряжение сети на которое рассчитан автоматический выключатель.

ПКС — предельная отключающая способность автоматического выключателя. Данная цифра показывает максимальный ток короткого замыкания который способен отключить данный автоматический выключатель сохранив при этом свою работоспособность.

В нашем случае ПКС указан 4500 А (Ампер), это значит что при токе короткого замыкания (к.з.) меньшем, либо равном 4500 А автоматический выключатель способен разомкнуть электрическую и остаться в исправном состоянии, в случае если ток к.з. превысит данную цифру возникает возможность оплавления подвижных контактов автомата и их привариванию друг к другу.

Характеристика срабатывания — определяет диапазон срабатывания электромагнитного расцепителя автоматического выключателя.

Например в нашем случае представлен автомат с характеристикой «C» его диапазон срабатывания от 5·Iн до 10·Iн включительно. (Iн— номинальный ток автомата), т.е. от 5*32=160А до 10*32+320, это значит что наш автомат обеспечит мгновенное отключение цепи уже при токах 160 — 320 А.

Характеристики-автоматических-выключателей

Примечание:

  • Стандартными характеристиками срабатывания (предусмотренными ГОСТ Р 50345-2010) являются характеристики «B», «C» и «D»;
  • Область применения указана в таблице согласно установившейся практике, однако она может быть иной в зависимости от индивидуальных параметров конкретных электрических сетей.

Выбор автоматического выключателя

Выбор автомата осуществляется по следующим критериям:

— По количеству полюсов: одно- и двухполюсные применяются для однофазной сети, трех- и четырехполюсные — в трехфазной сети.

— По номинальному напряжению: Номинальное напряжение автоматического выключателя должно быть больше либо равно номинальному напряжению защищаемой им цепи: Uном. АВ Uном. сети

— По номинальному току: Определить необходимый номинальный ток автоматического выключателя можно одним из следующих способов:

  • Калькулятор мощности автоматического выключателя по номинальному току
  • С помощью одной из следующих таблиц:

Подбор автоматического выключателя по мощности:

Вид подключенияОднофазноеОднофазное вводныйТрехфазное треугольникомТрехфазное звездой
Полюсность автоматаОднополюсный автоматДвухполюсный автоматТрехполюсный автоматЧетырехполюсный автомат
Напряжение питания220 Вольт220 Вольт380 Вольт220 Вольт
Автомат 1А0.2 кВт0.2 кВт1.1 кВт0.7 кВт
Автомат 2А0.4 кВт0.4 кВт2.3 кВт1.3 кВт
Автомат 3А0.7 кВт0.7 кВт3.4 кВт2.0 кВт
Автомат 6А1.3 кВт1.3 кВт6.8 кВт4.0 кВт
Автомат 10А2.2 кВт2.2 кВт11.4 кВт6.6 кВт
Автомат 16А3.5 кВт3.5 кВт18.2 кВт10.6 кВт
Автомат 20А4.4 кВт4.4 кВт22.8 кВт13.2 кВт
Автомат 25А5.5 кВт5.5 кВт28.5 кВт16.5 кВт
Автомат 32А7.0 кВт7.0 кВт36.5 кВт21.1 кВт
Автомат 40А8.8 кВт8.8 кВт45.6 кВт26.4 кВт
Автомат 50А11 кВт11 кВт57 кВт33 кВт
Автомат 63А13.9 кВт13.9 кВт71.8 кВт41.6 кВт

Подбор автоматического выключателя по сечению жил кабеля:

Сечение кабеля, кв.ммНоминальный ток автомата, АМощность 1-фазной нагрузки при 220В, кВтМощность 3-фазной нагрузки при 380В, кВт
МедьАлюминий
12.561.33.2
1.52.5102.25.3
1.52.5163.58.4
2.54204.410.5
46255.513.2
61032716.8
1016408.821.1
1016501126.3
16256313.933.2

— Выбираем характеристику срабатывания: зачастую характеристику срабатывания автоматического выключателя выбирают исходя из назначения защищаемой им сети (согласно таблице характеристик срабатывания выше) однако автомат выбранный таким образом может не обеспечить своевременное отключение цепи при коротком замыкании, характеристику срабатывания необходимо определять по методике приведенной здесь.

Устройство и селективность автоматических выключателей

Автоматический выключатель (АВ, автомат) — устройство, отключающее участок электрической цепи при возникновении в ней проблем (короткого замыкания, перегрузки и так далее). Автомат реагирует на превышение величины тока выше допустимого параметра, разрывает участок и защищает электрооборудование от повреждения и возможного возгорания. Вообще, защита от повышенных токов — основа почти всех электрических цепей , возникшая еще на этапе становления электричества и применяемая до сих пор .

Любое устройство, реагирующее на повышенные токи и работающее по принципу МТЗ, выполняет несколько функций:

  1. Быстрый разрыв поврежденной цепи для защиты от распространения повреждения.
  2. Селективная работа и надежность. Здесь подразумевается определение завышенного тока и его б езошибочное отключение автоматом , ближе всего находящимся к месту повреждения.

Виды перегрузок автоматических выключателей

  • Ток перегрузки — возникает при одновременном включении большой нагрузки или при выходе из строя одно го из подключенных устройств.
  • Ток КЗ — процесс, который имеет место при непосредственном касании фазы и нуля, без наличия какой-либо нагрузки.

Особенности перегрузок

  • Ток перегруза — параметр, который незначительно отличается от номинального тока . Он может иметь кратковременный характер, поэтому в мгновенном отключении нет нужды — процесс происходит с задержкой . Д ля каждой цепи может устанавливаться свой допустимый параметр перегрузки (иногда их несколько).
  • Ток КЗ — параметр, который в десятки, а то и в сотни раз превышает номинальный ток . Как следствие, расцепитель автомата быстро диагностирует КЗ и производит отключение. Важный момент — время отключение, которое должно быть минимальным (как правило, оно исчисляются долями секунд). Чем быстрей отключится поврежденный участок, тем ниже риски повреждения про водов и электроприемников .

как устроен автомат

Как устроен автомат ?

В теории для каждого их токов может быть вычислено индивидуальное время отключения, имеющее разную величину (от 1-2 секунд до 10-15 минут и более ). С другой стороны, ложная работа должна быть исключена. Если протекающий в цепи ток не несет риска для проводников и электроприборов, то в его отключении нет необходимости.

Это значит, что при установке тока перегрузки должна быть учтена реальная нагрузка защищаемой цепи. Не менее важный момент — проверка защиты перед подключением на факт точного определения тока и времени срабатывания.

Автоматические выключатели имею т три типа расцепителей :

  1. Механический — подразумевает ручное отключение и включение устройства.
  2. Электромагнитный — расцепитель , позволяющий быстро отключать токи КЗ.
  3. Тепловой — наиболее сложное устройство, обеспечив ающее защиту от тока перегруза.

При выборе АВ уделяется внимание двум пок азателям — параметрам соленоида и теплового расцепителя . Определяются они по буквенному обозначению, нанесенному на автомате . Маркировка выполнена в виде латинской буквы, прописанной перед цифрой, отражающей номинал ьный ток устройства.

Маркировка автоматического выключателя

По упомянутой выше цифре можно определить:

  1. Параметры соленоида, встроенного в АВ, то есть на какие токи будет реагировать устройство.
  2. Параметры теплового элемента — биметаллической пластины, которая нагревается при достижении определенного тока, изгибается и разрывает цепочку. Данная з ащита гарантирует своевременное отключение в случае перегруза. Регулировка тока отключения возможна путем поджатия (ослабления) пластинки.

Ниже рассмотрим характеристики каждого из типов автоматов с позиции основных параметров — назначения, а также зависимости нагрузочного тока и времени отключения цепи при конкретном токе.

Сегодня популярны автоматические выключатели со следующими характеристиками:

  • MA — автомат без теплового расцепителя . Такое устройство будет полезно для защиты от токов КЗ, но при обычной перегрузке (незначительном превышении тока выше номинального значения) отключения не произойдет. К примеру, для защиты электродвигателей больше подойдет МТЗ на базе специальных реле;
  • A — автомат с тепловым расцепителем и соленоидом . Наименьший ток, при котором устройство сработает — 1.3 I н ом . Время срабатывания при протекании так ого тока — около 60 минут. При достижении параметра, равного 2 I н ом и более в работу вступает электромагнитный р асцепитель , отсекающий поврежденный участок за 0.05 секунд. Если по какой-то из причин отсечка не работает, отключение все равно произойдет, но уже действием теплового элемента . Срабатывание в таком случае происходит с большей выдержкой — 20-30 секунд. При 3-х кратном токе нагрузки отсечка гарантированно сработает за сотые доли секунды;

Автоматы A подходят для участков, где кратковременный перегруз в нормальном режиме работы исключен . В качестве примера можно привести схемы с полупроводниковыми элементами , которые бояться даже незначительного превышения тока;

  • B — характеристика, которая схожа с рассмотренной выше характеристикой A . Отличие заключается лишь в токе отключения отсечки (электромагнитного расцепителя ). Здесь ток срабатывания не 2 I н ом , а от 3 I н ом и более. Время отключения — 0.015 секунд. Время работы теплового элемента при 3-кратной перегрузке — 4-5 секунд. Гарантия отключения автомата — при токе 5 I н ( для переменного тока) и при токе 7 .5 I н ом (для постоянного тока).

Сфера применения автоматов с характеристикой B — цепи освещения, а также сети, где перегрузки имеют кратковременн ый характер или же их нет совсем.

  • C — характеристика автомата, которая пользуется наибольшим спросом в среде электриков. Главное преимущество таких автоматических выключателей — лучшая перегрузочная способность (если сравнивать с характеристиками A и B ). Из основных параметров стоит выделить — минимальный ток, при котором срабатывает соленоид — 5 I н ом . При таком же токе время срабатывания теплового элемента составляет 1.5 секунды. Гарантированно отсечка работает при следующих параметрах — 10 I н ом для переменного и 15 I н ом для постоянного тока

Автоматы C — лучший вариант для цепей, имеющих смешанный тип потребителей , и без больших пусковых токов. Вот почему автоматические выключатели с характеристикой C все чаще применяются в быту ;

  • D — характеристика , отличающаяся широкими воз можностями в плане перегруза . Минимальный предел тока, при котором срабатывает отсечка (ЭМ соленоид) — 10 I н. При этом же показателе тока расцепитель сработает за 0.4 секунды. Устройство с характеристикой D гарантированно сработает при токе 20 I ном. Данный тип автоматов чаще всего монтируется для защиты электрических двигателей, в момент пуска которых имеют место большие токи;
  • K — характеристика автомата, особенная широким диапазоном между предельными токами срабатывания отсечки в цеп ях различных токов (переменного и постоянного) . Соленоид АВ с характеристикой K может отключить ток равный 8 I ном, а гарантированные токи отключения составляют 12 I ном — переменного и 18 I ном — для постоянного тока . Работает отсечка через 0.02 секунд ы . Тепловой элемент отличается высокой чувствительностью и может среагировать на ток, превышающий номинальный показатель на 5%. Благодаря своим характеристикам, автоматы K часто применяются в цепях с потребителями, имеющим и индуктивный характер нагрузки;
  • Z — характеристика автомата, также подразумевающая различия между токами срабатывания отсечки в цепях постоянного и переменного тока. Соленоид срабатывает при токе 2 I ном. Гарантированный ток, при котором будет работать соленоид — 3 I ном — для переменного и от 4.5 I ном — для постоянного тока . Тепловой элемент обладает высокой чувствительностью и срабатывает уже в случае превышения номинального тока на 5%. Используются автоматы с классификацией Z только для питания цепей с электронными устройствами.

Что такое селективность защиты

Селективность — это свойства автоматической защиты работать поочередно. Представьте длинную линию электропередач, в случае аварийной ситуации, короткого замыкания например, первым должен сработать самый близкий к месту аварии аппарат защиты. На примере квартиры это выглядит следующим образом. Вы засунули два гвоздя в розетку и сверху накинули третий — происходит К.З. Первым должен сработать автомат в щитке защищающий именно эту линию с розеткой, далее общий автомат на ваш щиток, а уж потом большой вводной автомат или вставки на ВРУ дома.

Использование характеристики «В» в бытовом электромонтаже

Некоторые электрики, для обеспечения селективности, рекомендуют ставить автоматы с характеристикой «В». Их ход мысли следующий, если поместить на одну линию два автомата с разными характеристиками «С» и «В», но одинакого номинала, например 16А, то по логике вещей первый должен отключиться автомат «B». На практике это не совсем так.

Для начала сравним цены на автоматы с разными характеристиками:

  • Выключатель автоматический однополюсный 16А C ВА47-29 4.5кА 103 рубля
  • Выключатель автоматический однополюсный 16А В ВА47-29 4.5кА 108 рублей

разница в стоимости не сильно заметна, возьмем что то поприличнее:

  • Выключатель автоматический однополюсный 16А С S201 6кА (S201 C16) 314 рублей
  • Выключатель автоматический однополюсный 16А В S201 6кА (S201 B16) 373 рублей

разница уже существеннее и чем дороже модульное оборудование, тем заметнее становится разница. Это связано с количеством выпускаемой продукции. Посмотрите выше по тексту, я приводил типичное использование для характеристики «С» — смешанная бытовая нагрузка. Именно поэтому автоматов «С» производиться в разы больше чем остальных характеристик, что и влияет на конечную цену.

Вернемся к практическому смыслу монтажа автоматов «В» для обеспечения селективности. Графики рабочих режимов отлично показывает картинка с сайта http://ekfgroup.com (за что им большое спасибо)

селективность автоматических выключателей

В верхней части графики фактически превращаются в точку (ну по идеи должны превращаться, тут немного не корректно показано). Это зона работы тепловой защиты, жесткость биметаллической пластины настраивается винтиком внутри автомата, сами понимаете обеспечить ей селективность в столь узком диапазоне значений просто винтом очень трудно.

В нижней части графика показана работа автомата от сверх токов, все верно, гарантированное отключение автомата 500% для «В» и 1000% для «С» от номинального переменного значения тока. Запомним что значения 1000% и 500% это гарантированные цифры отключения. Однако, если обратить внимание, между автоматами есть зона где характеристики соприкасаются и может оказаться так, что попадутся два автомата у которых эти характеристики очень схожи. Какой из автоматов тогда отключится первым — большой вопрос.

Я уже упоминал что наиболее корректная работа автоматов достигается за счет проверки (прогруза, испытания) их на соответствие характеристикам — точного определения тока и времени срабатывания. Поэтому если вы не производите испытание модульной аппаратуры до монтажа, все попытки обеспечить селективность только за счет буковки на этикетке просто смешны.

Предлагаю в бытовых условиях, без испытаний, не включать в схемы модульную аппаратуру отличную от характеристики «С», это только сэкономит деньги клиентов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector