- Выбор уставок расцепителей автоматических выключателей в цепях электродвигателей 0,4 кВ
- Принцип работы автоматического выключателя
- Самостоятельная проверка в домашних условиях
- Профессиональная проверка и испытание автоматических выключателей
- Испытание отключения автоматического выключателя
- Испытание сопротивления изоляции
- Испытания соединения
- Испытание контактного сопротивления
- Как проводится прогрузка автоматического выключателя?
- Прогрузка с помощью анализатора автоматических выключателей
- Тестирование теплового расцепителя
- Тестирование электромагнитного расцепителя
- Виды селективных схем подключения
- Вид #1 — полная и частичная защита
- Вид #2 — токовый тип селективности
- Вид #3 — временной и времятоковый вариант
- Вид #4 — энергетическая селективность автоматов
- Вид #5 — зонная схема защиты
- Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей
- Автоматы типа МА
- Приборы класса А
- Защитные устройства класса B
- Автоматы категории C
- Автоматические выключатели категории Д
- Защитные устройства категории K и Z
- Пример выбора уставок расцепителя автоматического выключателя в цепи электродвигателя
- Ток условного «неотключения» автомата — 1,13•In
- Ток уставки и ток отсечки
- Номинальная отключающая способность АВ
- Понятие время-токового параметра
- Значение автоматических выключателей
- Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями
- Параметры время-токового срабатывания автоматов (A, B, C и D)
- Параметры автоматических выключателей
- Что такое отключающая способность автоматического выключателя
- Как правильно выбирать автоматические выключатели
- Количество
- Полюсность и рабочее напряжение
- Безопасный для проводки номинальный показатель
- Сфера применения автоматов
Выбор уставок расцепителей автоматических выключателей в цепях электродвигателей 0,4 кВ
Для защиты электродвигателей 0,4 кВ применяются автоматические выключатели со встроенным электромагнитным и полупроводниковым расцепителем.
Номинальный ток катушки расцепителя выключателя Inom.r выбирается в соответствии с номинальным током двигателя L2:
В пределах .р. > Ином.дв. (1)
Ток блокировки для автоматического выключателя с электромагнитным расцепителем L2 :
Йоты > 2*Iпуск двигателя (2) — для автоматического выключателя с полупроводниковым расцепителем L2 :
Йоты > 1.3*Istart.дв. (3)
Чувствительность отсечки проверяют при минимальном токе двухфазного и однофазного короткого замыкания на зажимах электродвигателя с учетом токоограничивающего действия электрической дуги (переходное сопротивление Rп = 15 мОм) [L1, стр.93]:
- Iots – фактическое значение тока прерывания;
- I(1) — ток однофазного короткого замыкания на выводах двигателя;
- I(2) — ток двухфазного короткого замыкания на выводах двигателя;
- 1,5 — коэффициент запаса с учетом коэффициента рассеивания машины и коэффициента надежности 1,1.
При недостаточной чувствительности отсечки следует увеличить сечение питающего кабеля, но не более чем на 1 — 2 ступени, либо установить внешнюю релейную защиту от однофазных коротких замыканий.
Принцип работы автоматического выключателя
Основными узлами современного автомата являются электромагнитный и тепловой расцепители и дуга. Электромагнитный расцепитель, защищающий цепь от короткого замыкания, представляет собой катушку, сердечник которой почти сразу втягивается, размыкая контакты при повышении тока выше допустимого значения.
Тепловой расцепитель, обеспечивающий защиту от перегрузок, представляет собой биметаллическую пластину, размыкающую электрическую цепь в результате деформации, вызванной перегревом.
Дуга, образующаяся в результате разрыва электрической цепи, быстро гасится и разбивается на части медными пластинами в дугогасительной камере, не повреждая ни корпуса выключателя, ни его соединений. Мощность защитного устройства определяется номинальным током и предельной отключающей способностью.
Номинальный ток – это максимальный ток, который машина может выдержать без отключения. Предельная отключающая способность — максимальное значение тока короткого замыкания, при отключении которого защитное устройство еще сохраняет свою работоспособность.
Распределение автоматических выключателей по типу В, С, Г определяет кратность перенапряжения при срабатывании электромагнитного расцепителя при одном и том же значении номинального тока.
Самостоятельная проверка в домашних условиях
Конечно, можно попробовать собрать стенд для испытаний машин самостоятельно, но даже если вы являетесь владельцем магазина, торгующего ими, без лицензии вы не сможете выдать покупателю протокол испытаний, но только акт соответствия характеристик выключателя заявленным производителем.
Тем более невыгодно покупать дорогостоящее оборудование для проверки нескольких устройств защиты. Все, что вы можете сделать в домашних условиях, это убедиться в отсутствии механических повреждений устройства и отключить сеть при перемещении рычага управления.
Профессиональная проверка и испытание автоматических выключателей
Профессиональную поверку может проводить специально обученный персонал лицензированной электротехнической лаборатории, имеющей аттестованную методику проведения таких испытаний. Контроль машин напряжением до 1000 В проводят по ГОСТ Р 50030.2-2010.
Испытание отключения автоматического выключателя
Нагрузка электромагнитного расцепителя защитного устройства осуществляется током, сила которого составляет 80 и 120 % от тока короткого замыкания (для промышленных машин от установленного тока).
В соответствии с ГОСТ при нагрузке 80 % выключатель должен срабатывать через 0,2 секунды с момента подъема тока до заданного уровня. При 120 процентах хорошее предохранительное устройство разомкнет цепь в течение 0,2 секунды с момента увеличения тока до испытательного значения.
Ток настройки представляет собой настраиваемый порог тока, при котором срабатывает триггер.
Каждый полюс переключателя испытывается отдельно. Расцепитель максимального тока защитного устройства испытывается при температуре окружающей среды 30 °С.
При испытании автоматических выключателей при более высоких или более низких температурах полученное значение корректируется с помощью поправочного коэффициента. Время отключения машины зависит от мощности и величины превышения номинального значения:
- При значении тока, в 1,13 раза превышающем номинальный, отключение должно произойти через 2 часа после холодного пуска с нагрузкой, если номинал устройства защиты больше 63 А, и через 1 час, если меньше.
- При значении 1,13 от номинального тока автоматический выключатель должен размыкать электрическую цепь в течение 1-2 часов холодного пуска с нагрузкой.
- При превышении номинального значения в 1,45 раза автомат мощностью до 63 А сработает менее чем за час, выключатель мощностью более 63 А разомкнет цепь до истечения 2 часов.
- При превышении номинального тока в 2,55 раза отключение произойдет менее чем за одну минуту на устройстве защиты мощностью до 32 А и почти за две минуты при мощности более 32 А.
Определить «контрольные точки» автомата можно по графику его времятоковой характеристики. Значения по оси X показывают разность превышения номинального тока при перегрузке и коротком замыкании. Значения по оси Y — это время ожидания выключателя, чтобы разомкнуть электрическую цепь.
Зона срабатывания электромагнитной защиты на рисунке ниже находится в диапазоне 3-5-кратного номинала для выключателя типа B, 5-10 для выключателя типа C и 10-14 для выключателя типа D. Рабочая зона тепловой защиты ограничена для всех трех машин двумя кривыми, где верхняя определяет их отключение в холодном состоянии, нижняя — в прогретом.
Если вы посмотрите на времятоковую характеристику автоматического выключателя типа С, то увидите, что электромагнитная защита этого выключателя размыкает цепь при превышении номинального значения не менее чем в 5 раз.
Если при проверке холодного выключателя значение номинального тока увеличивается всего в 3 раза, автомат должен отключиться через полторы минуты.
Для того, чтобы защитное устройство в аварийной ситуации сработало не позднее времени, указанного изготовителем, необходимо увеличить значение тока, подаваемого на клеммы, в несколько раз превышающее номинальное значение, и сравнить время срабатывания время с найденным из времени — текущая характеристика.
Испытание сопротивления изоляции
Для составного автоматического выключателя, закрепленного на заземленном металлическом основании, определяют сопротивление изоляции между каждой парой полюсов и между полюсами и «землей». По ПУЭ оно должно быть 1 МОм и более. Для машины, к которой подключены провода, она будет равна 0,5 МОм. Измерения производятся мегаомметром.
Испытания соединения
Для обеспечения работы защитного устройства проверяют надежность его внутренних соединений, состояние элементов конструкции и функцию рычага управления.
Испытание контактного сопротивления
Проверка клемм на каждом полюсе на уровень переходного контактного сопротивления позволяет убедиться в том, что контакты не окислены и надежно зажаты. Максимальное значение контактного сопротивления не должно превышать 0,5 Ом.
Переходное контактное сопротивление – это сопротивление при переходе от одного контакта к другому. При низком качестве соединения эти области могут сильно нагреваться.
Как проводится прогрузка автоматического выключателя?
Проверка или нагружение автоматов осуществляется с помощью анализатора выключателя или на специальном стенде, конструктивно состоящем, например, из источника переменного тока, кабеля и соединительных блоков, реостата, нагрузочного трансформатора, амперметра, подключенных к цепи через измерительный трансформатор тока.
Чем выше мощность нагрузочного трансформатора, тем более мощное устройство защиты можно испытать на стенде. Функции автоматического анализатора также определяются мощностью нагрузочного трансформатора, входящего в конструкцию.
Прогрузка с помощью анализатора автоматических выключателей
Применение современных комбинированных приборов для проверки пусковых выключателей, выключателей распределительных и групповых сетей, пожарной сигнализации, выключателей аварийного освещения в жилых, административных и общественных зданиях позволяет при нагружении как в лаборатории, так и на месте установки, фиксировать их реальные характеристики с заданной точностью.
Тестирование теплового расцепителя
После подключения тестируемого выключателя к анализатору в соответствии со схемой, предложенной производителем устройства, ввода текущего и максимального времени тестирования и запуска самого теста, анализатор начнет подавать питание на устройство защиты под тестом.
Ток подается в виде постепенно нарастающих импульсов до значения, когда значение устанавливается оператором. Это необходимо для того, чтобы биметаллическая пластина не деформировалась заранее в результате перегрева.
После срабатывания выключателя анализатор зафиксирует время срабатывания, значение тока, при котором это произошло, и продолжит проверку следующей точки на времятоковой характеристике проверяемого выключателя.
Защитное устройство считается исправным, если отключение произошло с небольшой погрешностью в пяти произвольных контрольных точках. Результаты теста отображаются на ЖК-экране анализатора.
Тестирование электромагнитного расцепителя
Для исследования электромагнитного расцепителя оператор выбирает программу, предусматривающую замыкание тока на проверяемый выключатель. Ток подается очень короткими импульсами, значение которых увеличивается с одинаковым шагом.
Возможность срабатывания теплового расцепителя исключена, так как длительность импульса 0,01 сек. На одном из этих шагов переключатель активируется. Анализатор регистрирует ток, при котором произошло отключение. После завершения испытаний заказчик получает заключение электролаборатории о пригодности защитного устройства к эксплуатации и протокол испытаний.
Даже самый лучший тщательно проверенный автоматический выключатель не прослужит долго, если его отключающая способность ниже минимального тока короткого замыкания, который может возникнуть в вашей проводке.
Поэтому для нагрузки защитного устройства не стоит использовать теоретическое значение наименьшего номинального тока короткого замыкания, полученное путем умножения номинала почти случайно купленного автоматического выключателя на показатель кратности, соответствующий времени первого изгиба -график токовой характеристики, но реально возможный, вычисляемый путем деления фазного напряжения сети на полное сопротивление, выраженное в омах, фаза — ноль.
Обычно этот параметр рассчитывается на этапе проектирования. Если линия находится в эксплуатации, ток короткого замыкания можно определить с помощью одного из приборов для измерения короткого замыкания и фазного контура.
Виды селективных схем подключения
Кроме абсолютной и относительной селективности различают еще 7 видов селективной защиты:
- зона;
- времяток;
- энергия;
- временный;
- полный;
- частичный;
- ток.
Для обеспечения необходимой селективности автоматической защиты электрических сетей автоматическими выключателями применяют разные способы. Но в любом случае важно правильно установить выключатель, согласно выбранной схеме и правилам установки.
Вид #1 — полная и частичная защита
Полная защита означает, что если пара автоматических выключателей соединена последовательно, то появление перегрузки по току вызывает срабатывание того из них, который находится рядом с зоной повреждения.
Частичная защита работает по тому же принципу, что и полная защита, но только после того, как ток достигнет установленного порога.
Селективность отключения, обеспечиваемая автоматом (А и Б), заключается в том, что короткое замыкание, где бы оно ни произошло в электроустановке, будет отсекаться ближайшим выключателем, расположенным над этой точкой. Остальные устройства не выключаются
Если селективность отдана меньшему из текущих значений двух АБ, есть основания говорить о полной селективности между ними. В этом случае предельное значение потенциального тока короткого замыкания установки будет при всех обстоятельствах равно или меньше значения тока двух АБ.
Вид #2 — токовый тип селективности
Для токовой селективности основным показателем является отметка предельного тока. От объекта к входу значения строятся в порядке возрастания. Действие этой селективности защиты основано на той же основе, что и селективность по времени.
Отличие только в том, что экспозиция производится по величине тока — по мере приближения точки КЗ к входу показания тока КЗ увеличиваются. Время закрытия может быть таким же.
Зона, поврежденная из-за короткого замыкания, определяется с помощью настройки датчика для различных токов. Полная селективность может быть только в условиях, когда ток короткого замыкания невелик, а в промежутке между двумя машинами находится оборудование, отличающееся значительным электрическим сопротивлением. В этом сценарии токи короткого замыкания будут значительно различаться.
Этот тип селективности в основном используется в оконечных распределительных щитах. Он сочетает в себе низкий номинальный ток и ток короткого замыкания с высоким импедансом стыковочных кабелей.
Этот вариант селективности является экономичным, простым и немедленным. Однако эта селективность часто может быть частичной, поскольку наибольший ток обычно мал.
На рисунке показана текущая селективность при использовании AB. При этом типе избирательности происходит смещение по текущей оси текущих свойств автоматов, расположенных друг за другом
Когда значения Isd1 и Isd2 одинаковы или предельно близки, то Is — максимальный ток селективности равен Isd2. Если эти значения сильно отличаются, Is = Isd1.
Условием обеспечения селективности по току является выполнение неравенств: Ir1/Ir2 > 2 и Isd1/Isd2 > 2. В этом случае максимальная селективность Is = Isd1.
К недостаткам можно отнести быстрое повышение уровня защиты настроек от токов высокого уровня. Невозможно быстро вывести из строя поврежденную цепь, если один из автоматов окажется неисправным.
При расчете уставок токовых защит необходимо учитывать фактические токи, проходящие через выключатели, работающие в автоматическом режиме.
Вид #3 — временной и времятоковый вариант
Когда в цепи имеется несколько автоматических выключателей с одинаковыми токовыми характеристиками, но разным временем воздействия, они страхуют друг друга в случае неисправности. Тот, что в непосредственной близости от места повреждения сработает сразу, следующий через какое-то время и так далееВ этой 2-уровневой схеме переключатель «А» имеет время задержки, обеспечивающее полную селективность с характеристикой АВ «В»
При времятоковой селективности защитные устройства реагируют не только на ток, но и на время срабатывания. При определенном значении тока после определенной задержки срабатывает защита, расстояние до места короткого замыкания меньше. Исправная часть установки не отключается.
На изображении показан график временной селективности с использованием AB. Времятоковые характеристики переключателей B и A не пересекаются они в шахматном порядке
Комбинация токовой и временной селективности повышает эффективность отключения. Когда Isc B< Irm A, селективность завершена и срабатывание происходит мгновенно. АВ, расположенный выше, имеет две настройки: Im A и Ii A. Первая — выборочное отключение тока, вторая — мгновенное срабатывание.
Вид #4 — энергетическая селективность автоматов
При энергетической селективности отключения происходят внутри корпуса машины. Продолжительность процесса настолько мала, что ток короткого замыкания не успевает приблизиться к предельному значению.
Система времятоковой защиты считается комплексной. Здесь задействована не только реакция на ток, но и время, когда это происходит.
С увеличением тока значение времени срабатывания у автомата уменьшается. В основе этого вида селективности лежит настройка защиты таким образом, чтобы со стороны защищаемого объекта она срабатывала быстрее при всех значениях порогового тока по сравнению с вводным автоматом.
Вид #5 — зонная схема защиты
Зональный метод сложен и дорог, поэтому применяется в основном в промышленности. Как только текущие пороговые значения достигают максимума, данные отправляются в центр управления и срабатывает выбранная машина. В электрическую сеть с таким типом селективности входят специальные электронные расцепители.
При обнаружении обрыва нижний переключатель посылает сигнал устройству, расположенному выше. Первая машина должна ответить в течение секунды. Если он не отреагировал, работает другой.
Сравнивая этот тип избирательности с временной избирательностью, можно увидеть, что время отклика в этом случае гораздо меньше — иногда сотни миллисекунд. Снижается как процент вмешательства в систему, так и процент повреждения. Снижение термического и динамического воздействия на части растений. Количество уровней селективности увеличивается.
Когда токи, протекающие через защитные устройства, достигают более высокого значения, чем при их собственных уставках, сигнал блокировки передается каждым автоматическим выключателем на более высокий уровень защиты
В случае зональной селективности срабатывает защита на стороне источника тока, если стартовать с места КЗ. Пока машина не отключится, следят, чтобы защитное устройство на нагруженной стороне не подавало соответствующий сигнал.
Но такая избирательность требует наличия дополнительного источника тока. Поэтому рациональное использование этого вида селективности — это системы с высокими параметрами тока короткого замыкания и значительным током. Это коммутационные и распределительные устройства, расположенные со стороны нагрузки генераторов, трансформаторов.
Характеристики срабатывания защитных автоматических выключателей
Класс АВ, определяемый по этому параметру, обозначается латинской буквой и закрепляется на корпусе машины перед цифрой, соответствующей номинальному току.
В соответствии с классификацией, установленной ПУЭ, автоматические выключатели делятся на несколько категорий.
Автоматы типа МА
Отличительной чертой таких устройств является отсутствие в них теплового расцепителя. Устройства этого класса устанавливаются в коммутационных цепях электродвигателей и других мощных устройств.
Приборы класса А
Автоматы типа А обладают, как я уже сказал, наибольшей чувствительностью. Тепловой расцепитель в агрегатах с времятоковой характеристикой А чаще всего срабатывает при превышении током номинального значения АВ на 30%.
Катушка электромагнитного отключения деактивирует сеть примерно на 30 секунд. 0,05 секунды, если электрический ток в цепи превышает номинальный ток на 100 %. Если по какой-то причине после удвоения силы электронного тока электромагнитный соленоид не срабатывает, биметаллический расцепитель прерывает ток в течение 20 — 30 секунд.
Автоматы с времятоковой характеристикой А включаются в линии, где недопустимы даже кратковременные перегрузки. К ним относятся схемы с включенными в них полупроводниковыми элементами.
Защитные устройства класса B
Устройства категории В менее чувствительны, чем устройства типа А. Электромагнитное расцепление в них срабатывает при превышении номинального тока на 200 %, а время срабатывания составляет 0,015 сек. Срабатывание биметаллической пластины в выключателе характеристики В при аналогичном превышении номинала АВ занимает 4-5 секунд.
Оборудование этого типа предназначено для установки в линии, включающие розетки, осветительные приборы и в другие цепи, где нет начального увеличения электрического тока или имеет минимальное значение.
Автоматы категории C
Устройства типа C наиболее распространены в домашних сетях. Их перегрузочная способность даже выше описанных ранее. Для того чтобы соленоид электромагнитного расцепителя, установленный в таком устройстве, работал, необходимо, чтобы поток проходящих через него электронов превышал номинальное значение в 5 раз.
Срабатывание теплового расцепителя при пятикратном превышении номинала защитного устройства происходит через 1,5 секунды.
Установка автоматических выключателей с времятоковой характеристикой С, как мы уже говорили, обычно производится в бытовых сетях. Они прекрасно справляются с ролью вводных устройств для защиты общей сети, а устройства категории В хорошо подходят для отдельных ответвлений, к которым подключаются группы розеток и осветительных приборов.
Автоматические выключатели категории Д
Эти агрегаты обладают наибольшей перегрузочной способностью. Для работы электромагнитной катушки, установленной в этом типе устройств, необходимо, чтобы ток автоматического выключателя был превышен не менее чем в 10 раз.
Срабатывание теплового расцепителя происходит в этом случае через 0,4 сек.
Устройства с характеристикой D чаще всего используются в общих сетях зданий и сооружений, где они играют роль подстраховки. Их срабатывание происходит при отсутствии своевременного отключения питания автоматических выключателей в отдельных помещениях. Также их устанавливают в цепи с большой величиной пусковых токов, к которым подключаются, например, электродвигатели.
Защитные устройства категории K и Z
Торговые автоматы этих типов встречаются гораздо реже, чем описанные выше. Устройства типа K имеют широкий диапазон значений тока, необходимого для электромагнитного отключения. Так, для цепи переменного тока этот показатель должен превышать номинальное значение в 12 раз, а для постоянного тока — в 18.
Электромагнитный соленоид срабатывает не более чем за 0,02 секунды. Срабатывание теплового расцепителя в таком оборудовании может происходить при превышении номинального тока всего на 5%.
Эти особенности определяют применение устройств типа К в цепях с исключительно индуктивной нагрузкой.
Устройства типа Z также имеют разные токи срабатывания соленоида электромагнитного расцепителя, но разброс не такой большой, как в категории К АВ, в 4,5 раза больше номинального.
Устройства с характеристикой Z используются только в линиях, к которым подключены электронные устройства.
Понятно о категориях игровых автоматов в видео:
Пример выбора уставок расцепителя автоматического выключателя в цепи электродвигателя
Электродвигатель (Рном.дв.=75 кВт; Iном.дв.=130 А, Iстарт.дв.=780 А) подключается к секции 0,4 кВ кабелем длиной 75 м и сечением 3х95 мм2 через выключатель А3700.
1. Подбираем номинальный ток катушки расцепителя автоматического выключателя серии А3700 с электромагнитным расцепителем по формуле:
Йоты = 2*Istart.дв. = 2 * 780 = 1560 А
2. Принимаем к установке автоматический выключатель типа А3716Б и Ином.раст. = 160 А и много. = 1600 А.
3. Проверяем чувствительность отсечки к однофазному короткому замыканию на клеммах двигателя с учетом токоограничивающего действия дуги (I(1)=3250 А).
Читайте также: Вихревые токи Фуко: применение в промышленности
4. В соответствии с (4) минимальное значение тока однофазного короткого замыкания составляет:
Уставка отключения автоматического выключателя удовлетворяет требованиям чувствительности к однофазным коротким замыканиям и, следовательно, двухфазным в расчетной точке.
- Беляев А.В. » Подбор оборудования, защиты и кабелей в сети 0,4 кВ «.
- Типовая работа «Релейная защита элементов сети собственных нужд 6,3 и 0,4 кВ электростанций с турбогенераторами 192713.0000036.02955.000 АЭ.01».
Ток условного «неотключения» автомата — 1,13•In
Ток не отключает автоматический выключатель. Что это такое и откуда оно берется? Считайте БТХ защитным устройством — автоматом. По оси абсцисс (абсцисс), отражающей кратность тока нагрузки в цепи к номинальному току (I/In), находим цифру — 1,13.
Проведите вертикальную линию от этой точки вверх. (На рисунке ниже линия выделена красным цветом.)
Ищем точки пересечения этой линии с кривой времени работы машины. Мы видим, что таких точек нет. Делаем вывод, что машина не будет работать, если в цепи есть ток, превышающий номинальный в 1,13 раза.
Выключатели, пропускающие через себя ток, превышающий номинальный в 1,13 раза, должны поддерживать работу цепи в течение полного часа (ГОСТ 50345). Если это условие не выполняется, устройства автоматической защиты отбраковываются.
Условный ток несрабатывания любого автомата равен 1,13•In. При такой токовой нагрузке устройство защиты не отключается:
- 1 час для машин мощностью менее 63 А;
- 2 часа для машин мощностью более 63 А.
На графиках времятоковых характеристик автоматических выключателей производители отмечают точку условного неотключения (1,13•In).
Если через эту точку провести вертикальную линию, то она станет видимой в месте пересечения с нижней кривой на отрезке 60–120 минут. Например, при прохождении тока 1,13 • In = 11,3 (А) через автомат, номинал которого 10 А, его тепловой расцепитель не разомкнет цепь в течение 1 часа.
Также при прохождении тока 1,13 • In = 18,08 (А) через машину номиналом 16 А в течение 1 часа ее тепловое расцепление не сработает.
Ниже приведены значения условных токов несрабатывания для автоматических выключателей разных номиналов:
Номинальный ток машины (Ампер) | Непрерывный ток (перегрузка 13 %) |
6 | 6,78 |
10 | 11.3 |
16 | 18.08 |
20 | 22,6 |
25 | 28.25 |
32 | 36.16 |
40 | 45,2 |
По времятоковым характеристикам машины не будут работать при прохождении через них токов, указанных в правом столбце. Это особенно важно, если ваша сеть может подключить большую нагрузку, а провода устарели, изоляция проводов нарушена, монтажные работы выполнены некачественно.
Тогда ток, не отключающий автомат, возрастет, и сечение отходящего кабеля может оказаться недостаточным для создаваемой нагрузки. Поэтому старайтесь выбирать средства защиты и сечение проводника с разумным запасом. Чтобы каждый раз не заниматься расчетами, смотрите информацию ниже.
Ток уставки и ток отсечки
В чем разница между установленным током и током отключения? Разве они не одно и то же? И как технически правильно назвать ток, который повлияет на работу тепловой защиты?
Если дать самое общее определение термина уставка, то оно будет звучать так:
Уставка (уставка) — заданное пороговое значение для определенного значения или параметра, при достижении которого должно срабатывать оборудование, схема или другое заданное действие.
В вашем случае должно произойти отключение электроэнергии: при превышении значения силы тока должен сработать автоматический выключатель, установленный для защиты этого участка электрической сети. Пороговым значением в этом случае будет и ток уставки, и ток отсечки.
Правда, стоит уточнить: современные автоматические выключатели не работают напрямую на тепло — фактически используются электромагнитные реле тока. Температура была прямым фактором времени взрывателя; вы, вероятно, имеете в виду автоматически. В этом случае ток уставки и ток отсечки можно считать синонимами.
Номинальная отключающая способность АВ
На самом деле необходимо учитывать детали конкретного ДТП. Величина cos ϕ оказывает существенное влияние на развитие неблагоприятных процессов. Этот параметр определяет энергетический потенциал совокупности основных электрических параметров.
Они нормируют величину тока, при котором автомат разорвет цепь и сохраняют достаточную функциональность для выполнения аналогичных действий в обычном режиме. Следует подчеркнуть, что в тематических стандартах подразумевается периодическая составляющая тока короткого замыкания.
Следующие обозначения отключающей способности автоматического выключателя применяют для разных групп аппаратов по их назначению:
- промышленное оборудование — Icu (лимит);
- бытовые модели — Икн (рабочие).
Излом кривых
Номинальная отключающая способность автоматического выключателя является основным параметром, определяющим надежность устройства защиты. Технологические проверки при проведении производственных и сертификационных испытаний проводят с учетом скорости отключения цепи тока по соответствующим категориям:
- А — мгновенный;
- Б — с установленной задержкой.
Испытания выполняются по стандартной программе:
- имитация короткого замыкания с последующим отключением машины;
- проверить работоспособность;
- повторить процедуру для разных значений cos ϕ.
На завершающем этапе уточняется соответствие основных технических параметров паспортным данным производителя.
Помимо сохранности изоляции контролируют надежность и скорость разъединения контактных групп, отсутствие механических повреждений.
Понятие время-токового параметра
Электрический ток имеет важнейшую характеристику — он может проходить только по замкнутой цепи. Если цепь разомкнута, ток немедленно перестанет работать. Эта функция нашла применение в функции максимально токовых защит, основанных на срабатывании предохранителей и автоматических выключателей.
Расписание VTX
Их выбирают так, чтобы они могли сохранять номинальное значение проходящего через них тока в течение длительного времени. Таким образом создается надежность электроснабжения потребителей. Автоматические выключатели и предохранители также имеют защитные функции; в случае возникновения аварийной ситуации в контролируемой цепи они прерывают протекающий по ним опасный ток.
На это влияют два фактора:
- значение проходящего тока нагрузки;
- время его действия.
Применимые ограничения
К вашему сведению! Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового эффекта, создаваемого проходящим через нее током.
Предохранители также учитывают температурный режим цепи и размыкают цепи за счет эффекта теплового срабатывания. В то же время он содержит еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, реагирующий на избыток электромагнитной энергии, возникающий даже в импульсном режиме.
Времятоковая характеристика (ВТХ) выражается в виде графиков в декартовых координатах. По оси ординат отложено время, исчисляемое в секундах, а по оси абсцисс отношение плавающего аварийного тока I к номинальному значению In коммутационного аппарата.
Значение автоматических выключателей
Автомат, защищающий сеть, выполняет 2 задачи:
- время определить слишком большую мощность;
- разорвите цепь до того, как произойдет повреждение.
Характеристики машин и работа электромагнитного расцепителя
Основная задача автоматического выключателя – среагировать на появление чрезмерного тока и отключить сеть. Опасно воздействуют на сеть 2 вида токов:
- ток перегрузки, возникающий из-за включения в сеть большого количества устройств;
- перегрузки по току из-за короткого замыкания.
Современные электромагнитные устройства легко и точно определяют ток короткого замыкания и отключают нагрузку. Есть несколько проблем с током перегрузки. Они мало отличаются от номинального значения и продолжаются в течение определенного периода без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, что приводит к повреждению сети.
Примечание! В автоматических выключателях предусмотрено 3 типа расцепителя — механический для ручного отключения, электромагнитный для срабатывания на токи короткого замыкания и тепловой для защиты от перегрузок.
Особенности работы автоматических выключателей с микропроцессорными расцепителями
Ни для кого не секрет, что автоматические выключатели — это не просто выключатели, пропускающие рабочий ток и обеспечивающие два состояния электрической цепи: замкнутое и разомкнутое. Автоматический выключатель — это электрическое устройство, которое «следит» за уровнем тока, протекающего в защищаемой цепи, в режиме реального времени и отключает ее, когда ток превышает определенное значение.
Наиболее распространенной комбинацией в автоматических выключателях является комбинация теплового и электромагнитного расцепителей. Именно эти два типа расцепителей обеспечивают основную защиту цепей от перегрузки по току.
Тепловой расцепитель предназначен для отключения токов перегрузки в электрической цепи. Тепловой выпуск конструктивно состоит из двух слоев металлов с разными коэффициентами линейного расширения.
Это позволяет пластине изгибаться при нагревании и воздействовать на механизм свободного высвобождения, в конечном итоге отключая устройство. Такой выпуск еще называют термобиметаллическим выпуском по названию основного элемента — биметаллической пластины.
Однако у этого типа выпуска есть существенный недостаток – его свойства зависят от температуры окружающей среды. То есть при слишком низкой температуре, даже если цепь перегружена, тепловой расцепитель автоматического выключателя может не отключить линию.
Возможна и обратная ситуация: в очень жаркую погоду автоматический выключатель может ошибочно отключить защищаемую линию из-за нагрева биметаллической пластины окружающей средой. Кроме того, тепловой расцепитель использует электрическую энергию.
Электромагнитный расцепитель состоит из катушки и подвижного стального сердечника, удерживаемого пружиной.
При превышении заданного значения тока согласно закону электромагнитной индукции в катушке индуцируется электромагнитное поле, под действием которого сердечник втягивается в катушку, преодолевая сопротивление пружины и вызывая спусковой механизм работать.
При нормальной работе в катушке также индуцируется электромагнитное поле, но его силы недостаточно, чтобы преодолеть сопротивление пружины и втянуть сердечник.
Сборка электромагнитного спускового механизма показана на примере AP50B
Этот тип расцепителя не использует столько электроэнергии, сколько тепловой расцепитель.
В настоящее время широко используются электронные релизы на базе микроконтроллеров. Они позволяют тонко настроить следующие параметры защиты:
- уровень защиты по рабочему току
- время защиты от перегрузки
- время срабатывания в зоне перегрузки с функцией «тепловая память» и без нее
- ток селективной отсечки
- выборочное время отключения тока
Реализованная функция самопроверки работы механизма свободного отключения с помощью кнопки TEST позволяет пользователю протестировать устройство.
Регулируя параметры электрической цепи на передней панели блока, персонал может легко понять, как настроена защита отходящей линии.
Поворотные переключатели на передней панели устанавливают уровень рабочего тока цепи. Регулировка уставки тока срабатывания триггера ИР устанавливается в кратности: 0,4; 0,45; 0,5; 0,56; 0,63; 0,7; 0,8; 0,9; 0,95; 1,0 к номинальному току автоматического выключателя.
Существует два режима работы полупроводникового расцепителя при перегрузке электрической цепи:
- с «тепловой памятью»;
- без «тепловой памяти»
«Тепловая память» представляет собой эмуляцию работы термотриггера (биметаллической пластины): микропроцессорный триггер, запрограммированный на установку времени, которое потребуется для охлаждения биметаллической пластины. Эта функция позволяет оборудованию и защищаемому контуру дольше остывать, а следовательно, их срок службы не сокращается.
Одним из преимуществ является настройка уровня тока и времени срабатывания автоматического выключателя в случае короткого замыкания, что обеспечивает необходимую селективность защиты. Это необходимо для того, чтобы первоначальный выключатель отключился позже ближайших к аварии блоков.
Важно отметить, что в отличие от теплового триггера настройки времени в микропроцессорном триггере не меняются при изменении температуры окружающей среды.
Регулировка селективного ограничения тока уставка тока выбирается кратным рабочему току IR: 1,5; 2; 3; четыре; 5; 6; 7; 8; девять; 10.
Можно выбрать выборочную регулировку текущего времени отключения в секундах: 0 (без временной задержки); 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4.
Электромагнитная совместимость микропроцессорных расцепителей автоматических выключателей OptiMat D позволяет использовать эти устройства в общепромышленных электроустановках. В свою очередь электромагнитные поля, создаваемые элементами микропроцессорного выпуска, не оказывают негативного воздействия на окружающее оборудование.
Рассмотрим подбор настроек на примере микропроцессорного расцепителя МР1-Д250 автоматического выключателя OptiMat D.
Это асинхронный двигатель АИР250С2 с параметрами Р=75 кВт; cosφ=0,9; ИП/Iном=7,5; для чего нужно выбрать настройки устройства защиты (автоматический выключатель непосредственно защищает линию с этим электродвигателем). Примем следующие условия: пуск электродвигателя простой и время пуска 2 с.
Выбираем для нашего мотора настройку 4 секунды с функцией тепловой памяти:
В нашем случае номинальный ток электродвигателя составляет 126,6 А. Соответственно, мы устанавливаем переключатель для регулировки номинального тока автоматического выключателя на 0,56, поэтому ближайшее значение составляет 140 А.
Чтобы автоматический выключатель не срабатывал ошибочно от пусковых токов, кратность которых для выбранного двигателя равна 7,5, уставку селективного отключения тока принимаем равной 8.
Так как этот выключатель будет установлен непосредственно для защиты электродвигателя, то для обеспечения селективности в работе выключателей допустим мгновенный селективный сбой питания (без выдержки времени).
Также следует отметить, что при токе короткого замыкания, превышающем значение 3000 А, автоматический выключатель сработает немедленно, то есть без временной задержки.
Поэтому мы рассмотрели пример выбора настроек микропроцессорного расцепителя, обеспечивающего защиту асинхронного двигателя. Этот пример выбора настроек микропроцессорного триггерного блока не является техническим руководством. В окончательном виде панель настроек микропроцессорного расцепителя автоматического выключателя будет выглядеть так:
Электромагнитная совместимость, соответствующая требованиям ГОСТ Р 50030.2-2010, и возможность интеграции в систему автоматики делают автоматические выключатели Optimat D250 более надежными, практичными и выгодными решениями во многих отношениях.
Параметры время-токового срабатывания автоматов (A, B, C и D)
Характеристики защиты (категория) | мгновенное отключение при коротком замыкании вне диапазона (сокращенно) | Предпочтительное использование автоматического выключателя | Сайт загружается |
Б | (3-5) Войти | Защита:
|
резистивный |
С | (5-10) В | Защита:
|
резистивная, индуктивная с низким пусковым напряжением |
Д | (10-50) В | защита:
|
индуктивная с высоким пусковым напряжением |
Параметры автоматических выключателей
К основным параметрам автоматических выключателей относятся:
- номинальное напряжение автоматического выключателя;
- номинальный ток для максимального отпуска;
- установка рабочего тока на максимальное отключение;
- настройка времени работы для максимального выпуска (только для селективных автоматических устройств).
Автоматы различных моделей
Номинальный АВ – это ток, на который рассчитаны главные контакты для продолжительной работы. Для отключения токов короткого замыкания в АБ установлены максимальные расцепители (реле перенапряжения). Номинальные токи расцепителей максимального тока могут отклоняться от номинальных токов АБ.
Уставка рабочего тока на максимальное отключение считается такой, при которой максимальное отключение отключит машину. Уставка рабочего тока AB обычно указывается в относительных единицах.
К вашему сведению! Уставка времени срабатывания расцепителя максимального тока — это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом срабатывания автоматического выключателя.
Что такое отключающая способность автоматического выключателя
Ряд автоматических выключателей в щите
Станок установлен в цепи электропитания. При чрезмерном увеличении потребляемой мощности биметаллический элемент нагревается. При определенном уровне температуры значительное изменение формы разрывает контакт с проводником.
Еще одно защитное устройство разрывает цепь при появлении сильного тока. Кроме короткого замыкания аналогичную реакцию вызывает подключение чрезмерно мощной реактивной нагрузки, например сварочного аппарата. В опасной ситуации электромагнитная катушка приводит в движение привод автоматического выключателя.
Отключающая способность автоматического выключателя является комплексным параметром. Характеризует гарантированное выполнение основных функций оборудования в аварийных ситуациях.
Как правильно выбирать автоматические выключатели
При выборе устройств стоит обратить внимание на три критерия.
Количество
Чтобы разобраться с количеством выключателей, нужно знать количество цепей в квартире.
Название машин
Цепь питания – это провод, идущий от электрощита в квартиру вместе с подключенными к нему приборами, использующими электроэнергию. Как правило, в квартирах светильники объединены в одну цепь, розетки в другую.
Примечание! Каждый из бытовых приборов, например, посудомоечная машина, водонагреватель, кондиционер, получает питание по отдельному проводу, а значит, включен в собственную электрическую цепь.
Полюсность и рабочее напряжение
Электрическое подключение в доме может быть однофазным или трехфазным. Учитывая выбор автомата, эти соединения различаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен отключить при размыкании. Каждому ядру нужна своя часть коммутатора. Штанга – это собственно количество секций в станке, их может быть от одной до четырех.
Безопасный для проводки номинальный показатель
Номинальный ток является важнейшей характеристикой машин.
Она говорит о том, какую энергию машина долго пропускает через себя и не размыкает цепи. От правильного выбора номинального тока зависит, сможет ли автомат защитить провода.
К вашему сведению! Общепринятые классы номинального индекса для бытовых приборов: 6, 10, 16, 25, 32, 50 А.
Сфера применения автоматов
Что касается области применения автоматов, то она возможна как в бытовых условиях (охрана домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели используются во всех областях электроэнергетики.
Для бытового сектора рекомендуется использовать VTX типа С, а для промышленности или сельского хозяйства типа В.
Таким образом, времятоковые характеристики являются важным показателем, играющим важную роль в электроснабжении здания, квартиры или завода. Необходимо подобрать автоматические выключатели, чтобы избежать коротких замыканий. Перед этим необходимо изучить рабочие параметры и принцип действия устройств, чтобы после покупки не оказалось, что они не тянут все нагрузки.