- Что такое отключающая способность автоматического выключателя
- Тип времятоковой характеристики
- Технические характеристики УЗО
- Номинальный ток
- Ток утечки
- Характеристика дифференциального тока
- Номинальное напряжение и частота
- Номинальный ток отключения
- Количество полюсов
- Какую ОС выбрать для автомата
- Номинальная отключающая способность АВ
- Особенности АВ, определяющих ОС
- Особенности АВ, определяющих ОС
- Предельная коммутационная способность автоматического выключателя
- Номинальный ток автоматического выключателя
- На фото:
- Количество полюсов
- Устройство, маркировка и технические характеристики
- 1 полюс
- 2 полюса
- 3 полюса
- 4 полюса
- Силовые автоматические выключатели Schneider Electric
- Рабочая наибольшая ОС
- Особенности АВ, определяющих ОС
- Номинальный ток (In)
- Наибольшая рабочая отключающая способность (Ics)
- Номинальная включающая способность (Icm)
- Особенности АВ, определяющих ОС
- Критерий выбора автоматических выключателей
- 1#. Количество полюсов
- 2#. Номинальное напряжение
- 3#. Максимальный рабочий ток
- 4#. Отключающая способность
- Предельная (максимальная) наибольшая отключающая способность Icu
- Отключающая способность автоматов и УЗО: 4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?
- Отключающая способность. Теория.
- 4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?
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.
Тип времятоковой характеристики
Эта характеристика показывает зависимость скорости размыкания контактов расцепителя от величины протекающего через них тока. Дело в том, что некоторые устройства, применяемые в бытовых электрических сетях, имеют достаточно большие пусковые токи, которые значительно превышают номинальные токи.
Для того чтобы машина не работала в момент пуска таких устройств, она должна быть в состоянии выдерживать эти токи в течение определенного периода времени, после чего электроустройство возвращается в нормальный режим работы и ток в сети падает к его номинальной стоимости. Если этого не произойдет, произойдет аварийная ситуация и электромагнитный расцепитель автомата отключит линию.
Читайте также: Измеритель емкости конденсаторов своими руками: принцип, схема
В бытовых электрических сетях применяют автоматические выключатели, имеющие три вида времятоковой характеристики:
- B. Предназначен для розеток и линий освещения.
- В. Наиболее распространенный тип выключателей, которые применяются для привода более мощных потребителей, чем в предыдущем случае (в том числе двигателей с малыми пусковыми токами). Такой автоматический выключатель можно использовать в качестве устройства начального отключения в системе электроснабжения квартиры или частного дома.
- Автоматические выключатели с такой характеристикой в основном используются для защиты электродвигателей.
Как видно из рисунка, даже если ток в цепи превышает его номинальное значение в десять раз, машина с характеристикой D отключит цепь с задержкой от 1 до 2 с.
Технические характеристики УЗО
Номинальный ток
УЗО не защищают от перегрузки по току, поэтому номинал должен быть выше номинала ВА.
Ток утечки
Ток утечки выбирается в зависимости от оборудования или особенностей помещения. Рабочая чувствительность от 10 до 300 мА.
Например, в ванной комнате без стиральной машины требуется чувствительность 10 мА, для розеток в помещении и оборудования — 30 мА, а для пожарных и общезаземляющих выключателей — 100 или 300 мА.
Характеристика дифференциального тока
Это ток утечки постоянного, переменного и пульсирующего характера. В большинстве электроприборов при пробое изоляции происходит «утечка» пульсирующего или постоянного тока. Соответственно есть УЗО, реагирующие только на переменный ток (они дешевле), а есть токи утечки, реагирующие на все токи.
Номинальное напряжение и частота
Предельное напряжение для постоянного или переменного тока, на которое рассчитано УЗО, и рабочая частота в сети (в РФ 50Гц, поэтому на лицевой стороне их иногда не указывают).
Номинальный ток отключения
Ток короткого замыкания (КЗ), при прохождении которого УЗО останется в рабочем состоянии.
Количество полюсов
Зависит от количества фаз в сети. Двухполюсный – для однофазной сети. Четырехполюсный — для трехфазного.
Какую ОС выбрать для автомата
Отключающая способность автоматического выключателя 25 кА
Значение этого параметра обозначается специальной цветовой маркировкой и числом (кА) внизу лицевой панели. В прошлом веке относительно небольшое потребление электроэнергии в домашних хозяйствах означало возможность использования защитных устройств на 3,5 кА и менее. Но сегодня опытные специалисты рекомендуют выбирать машины следующим образом:
- 4,5 кА — отдельные группы потребителей;
- 6 кА — ввод в квартирное электроснабжение;
- 10 кА — отходящие линии с распределителями многоквартирного дома.
Исправления вносятся с учетом особенностей конкретного проекта. Повышенная отключающая способность автоматического выключателя (АВ) полезна при коротких расстояниях до местной подстанции, промышленных предприятий.
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.
Особенности АВ, определяющих ОС
Предельная или максимальная отключающая способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при котором автоматический выключатель не выйдет из строя
Обзор текущих рыночных предложений подтверждает заметное увеличение стоимости по мере увеличения отключающей способности машины. Какую именно модель выбрать, станет ясно после общей оценки проекта.
Устройство, рассчитанное на более низкий рейтинг, не будет выполнять свои функции. В худшем случае, даже если корпус сломается, электрический контакт останется. Развитие аварийной ситуации провоцирует дальнейшие поломки и затраты.
Особенности АВ, определяющих ОС
Предельная или максимальная отключающая способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при котором автоматический выключатель не выйдет из строя
Обзор текущих рыночных предложений подтверждает заметное увеличение стоимости по мере увеличения отключающей способности машины. Какую именно модель выбрать, станет ясно после общей оценки проекта.
Устройство, рассчитанное на более низкий рейтинг, не будет выполнять свои функции. В худшем случае, даже если корпус сломается, электрический контакт останется. Развитие аварийной ситуации провоцирует дальнейшие поломки и затраты.
Предельная коммутационная способность автоматического выключателя
Применяемые стандарты определяют порядок проведения специальных испытаний. В частности, проверяют сохранение работы после нескольких коротких замыканий. Следует понимать, что при совпадении векторов тока и напряжения цепь разрывается при более низком энергетическом потенциале. В обратной ситуации (cos ϕ = 0) возрастает риск повреждения оборудования. При cos ϕ = 0,5 рекомендуется выбирать мощность концевых выключателей выключателя с Icu в диапазоне 6-10 кА.
Номинальный ток автоматического выключателя
Сколько ампер на миллиметр? Возможности ваших проводов определяют значение номинального тока. А какие провода для него потребуются, узнайте следующим образом. Рассчитайте ожидаемую максимальную нагрузку, т.е суммарную потребляемую мощность всех электроприборов в помещении. А затем выбрать нужные свойства проводов, используя полученные данные:
- для медного провода допустимая сила тока 10 А на 1 мм² сечения,
На фото:
- для алюминиевого провода — 6 А на 1 мм² сечения. Из-за высокого удельного сопротивления жилы и низкой механической прочности алюминиевые провода в настоящее время практически не применяются. Поэтому дальнейшие расчеты даны только для медных проводов.
Формула расчета максимальной силы тока: I=P:U или ток сети/напряжение (в нашем случае 220 В).
Например, если мощность всех электроприборов в комнате 5 кВт, то в результате получится примерно 22,7 А. То есть для этой схемы потребуются провода сечением 2,5 мм² (два с половиной квадрата на жаргоне). Возможностям такой проводки идеально подойдет автоматический выключатель на 25 А.
Количество полюсов
Эту характеристику иногда еще называют «полярностью», иногда «модульностью», иногда «фазностью», когда на самом деле все названия означают одно и то же, а именно количество линий, которые можно подключить к автомату. В свою очередь, бывают однополюсные, двухполюсные, трехполюсные и четырехполюсные машины. Как выбрать количество баров? 1 и 2 полюса – предназначены для однофазной сети. Если вы решите купить однополюсный автомат, он разомкнет только фазу, а если вы установите 2П автомат (2 полюса), то при превышении номинального значения тока автомат разомкнет фазу и ноль. Эта опция обеспечивает дополнительную безопасность.
Автоматы 3П и 4П предназначены для трехфазных сетей.
Устройство, маркировка и технические характеристики
Характеристики:
- номинальный ток — величина тока, протекающего через автомат без ограничения времени при температуре воздуха +30 С (при более высокой температуре номинальный ток будет ниже);
- времятоковая характеристика — зависимость времени срабатывания от силы тока.
Второстепенные особенности:
- номинальное напряжение;
- конечная обменная емкость.
Автоматические выключатели имеют свой собственный набор характеристик. Для ознакомления с ними на корпус наносится маркировка из букв и цифр. Маркировка указывает:
- режиссер;
- линейный ряд;
- времятоковая характеристика — обозначается латинской буквой B, C, D, K, Z;
- номинальный ток — обозначается буквенным значением;
- номинальное напряжение;
- нарушить текущий лимит;
- текущий класс ограничений;
- схема подключения, обозначения клемм.
Кроме того, введите поправочные коэффициенты, связанные с избыточной температурой.
1 полюс
Однополюсный выключатель устанавливается на вводе каждой линии в однофазной цепи. Это простая модификация машины. Устанавливаются для защиты однофазных, двухфазных и трехфазных проводов. Цель — защита от огня.
2 полюса
Применяются там, где электрооборудование питается от двух проводов и необходимо одновременное переключение двух полюсов. Существует 2 типа двухполюсных сетей — 2П и 1П+Н. Первый оснащен защитой обоих полюсов от перегрузки и короткого замыкания. При подключении нет разницы, куда подключать ноль, а где — фазу. Второй тип называется «однофазный с нулем» — функция срабатывания автоматической защиты только в «фазном» полюсе. Другой полюс используется для подключения нейтрального провода.
3 полюса
Защищает трехфазную цепь или три однофазные площадки одновременно. Используется для защиты электродвигателей.
4 полюса
Чаще используется в схеме «звезда с выделенной нулевой точкой». В таких схемах защитный и рабочий нули разделены.
Силовые автоматические выключатели Schneider Electric
Автоматические выключатели Compact NSX — это устройства нового поколения, представляющие собой не только автоматические выключатели, но и устройства измерения и связи для решения задач энергоэффективности, предназначенные для удовлетворения потребностей пользователя в оптимизации энергопотребления, повышении надежности электроснабжения, улучшении контроль электроустановок.
- Номинальный ток: от 16 до 630 А
- 7 уровней отключающей способности Icu: от 25 до 200 кА для сети 415 В переменного тока
- 2 уровня отключающей способности Icu: 75, 100 кА для сети 690 В переменного тока
- 4 уровня отключающей способности Icu: 36, 50, 85, 100 кА для постоянного тока сети
- Номинальное напряжение: до 690 В переменного тока
- Номинальное напряжение: до 750 В постоянного тока
- 2 типоразмера от 16 до 630 А
- Версия с 1, 2, 3 или 4 полюсами
- Гарантированное отключение
- Широкий выбор расцепителей: электронный Micrologic, термомагнитный TM, электромагнитный MA
- Защита от замыкания на землю путем установки модуля Vigi
- Измерение основных электрических параметров: I, U, P, E, THD, f, CosF
- Широкий выбор вспомогательного оборудования и принадлежностей, некоторые из которых являются общими для различных применимых классификаций
- Простая система монтажа автоматического выключателя с коммуникационными устройствами «Plug and Play
- Соответствие требованиям морской классификации: МЭК 60947-1-2 (ГОСТ Р 50030.1-2), Nema, МЭК 68230 для тропического типа «2», ССС
- Соответствие требованиям морских классификационных обществ: Bureau Veritas, Lloyd’s Register of Shipping, Det Norske Veritas и др.
Усовершенствованная технология Принцип ротационно-активного размыкания токовых контактов улучшает ограничение тока и износостойкость: > очень высокая отключающая способность при малых габаритах блока; > исключительное ограничение токов короткого замыкания увеличивает срок службы всей электроустановки.
Снижает затраты на установку Экономия до 30 % за счет оптимизации установки: > использование принципа Back-Up (в терминологии ГОСТ — «резервная защита») при сохранении гарантированной селективности обеспечивает значительную экономию средств за счет установки «более слабой» (и дешевле) малогабаритных агрегатов, чем требуемые по расчетам конструктора; > установка таких компактных выключателей позволяет оптимизировать как размеры распределительного щита, так и затраты.
Усовершенствованная защита двигателя Автоматические выключатели Compact NSX соответствуют требованиям IEC 60947-4-1 (ГОСТ Р 50030.4.1) для защиты двигателя: > отличная адаптация к цепям управления двигателем до 315 кВт при 400 В, обеспечивает защиту от короткого замыкания, перегрузки, обрыва фазовые режимы, замыкание на землю, блокировка ротора, недогрузка, отложенный пуск; > ряд дополнительных защит для бесперебойной работы установок: пуск и отключение вращающегося двигателя, торможение противотоком, толчковый режим, реверс; > При использовании с контакторами Schneider Electric автоматические выключатели Compact NSX соответствуют требованиям координации типа 2.
ASIS Функции защиты контролируются электронным компонентом ASIC (специализированная интегральная схема) независимо от функций измерения. Высокий уровень интеграции электроники гарантирует устойчивость к кондуктивным и излучаемым электромагнитным помехам.
Полностью протестированный СБОР согласно IEC 61439-1&2 (ГОСТ Р 51321.1-2007)
Рабочая наибольшая ОС
Пример автоматического выключателя NS630N с STR23SE, установленным на 0,9In (Ir = 360A)
Вероятность самой неблагоприятной ситуации крайне мала. Обычно в аварийных ситуациях токи короткого замыкания значительно меньше максимальной отключающей способности автоматического выключателя (Icu). Этим объясняется длительный срок службы защитных устройств в реальных условиях эксплуатации.
Однако нельзя исключать повторного возникновения короткого замыкания через короткий промежуток времени после включения питания. Для увеличения запаса надежности в промышленных моделях дополнительно нормируется параметр Ics. Соответствующее значение указывается в сопроводительной документации на изделие в % от Icu по стандартной градации:
- <li>25; <li>50; <li>75;
- 100.
Типовые испытатели проверяют сохранение отключающей способности автоматического выключателя после 3-х циклов обрыва цепи после короткого замыкания. После выполнения процедуры выясняется соответствие скорости отключения и других технических параметров паспортным данным производителя.
За качественную машину от известного бренда приходится платить больше. Однако такие изделия производятся по правилу равенства Icu и Ics (100%).
Дальнейшие испытания устанавливают фактическое значение максимального тока (пикового уровня) — Iсм. В этом случае помимо амплитуды сигнала имеет значение скорость изменения энергетических параметров. В расчетных формулах используется подходящий поправочный коэффициент, который в свою очередь зависит от cos ϕ.
Особенности АВ, определяющих ОС
Предельная или максимальная отключающая способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при котором автоматический выключатель не выйдет из строя
Обзор текущих рыночных предложений подтверждает заметное увеличение стоимости по мере увеличения отключающей способности машины. Какую именно модель выбрать, станет ясно после общей оценки проекта.
Устройство, рассчитанное на более низкий рейтинг, не будет выполнять свои функции. В худшем случае, даже если корпус сломается, электрический контакт останется. Развитие аварийной ситуации провоцирует дальнейшие поломки и затраты.
Номинальный ток (In)
Это максимальное количество тока, которое автоматический выключатель, оснащенный специальным реле максимального тока, может пропускать неограниченное время при температуре окружающей среды, указанной производителем, без превышения указанных максимальных температур токоведущих частей.
Отключающая способность автоматического выключателя – это действующее значение максимального (ожидаемого) тока, который этот автоматический выключатель способен отключать и оставаться в рабочем состоянии. Этот номинал (Icu) для промышленных автоматических выключателей и (Icn) для бытовых автоматических выключателей обычно указывается в кА.
Испытания для подтверждения номинальной отключающей способности автоматических выключателей регламентированы стандартами и включают:
— циклы коммутации, состоящие из последовательности операций, т.е выключение и включение в случае короткого замыкания,
— определенный фазовый сдвиг между током и напряжением.
Когда ток в цепи совпадает по фазе с напряжением питания (cos φ ?= 1), то отключить ток легче, чем при любом другом коэффициенте мощности. Гораздо труднее разорвать ток при малых значениях отставания cos φ, а размыкание тока в цепи с нулевым коэффициентом мощности — наиболее сложный случай.
На практике все токи короткого замыкания в энергосистемах обычно возникают при отстающих коэффициентах мощности, и нормативы основаны на значениях, которые обычно считаются типичными для большинства энергосистем. Как правило, чем выше ток короткого замыкания (при заданном напряжении), тем ниже коэффициент мощности короткого замыкания, например, вблизи генераторов или больших трансформаторов.
В таблице 2, взятой из стандарта IEC 60947_2, показано соотношение между стандартными значениями для cos φ ? для промышленных автоматических выключателей и их отключающей способности Icu.
После проведения испытательного цикла на ИКУ «открытие – выдержка времени – закрытие – размыкание» (два последовательных срабатывания) проводятся испытания на соответствие таких параметров, как:
электрическая прочность диэлектрика, выдерживаемая автоматическим выключателем,
— отключающая (изолирующая) емкость (функция отключения),
— Правильная работа защиты от перегрузки не нарушается в результате этого испытания.
Наибольшая рабочая отключающая способность (Ics)
Предельная отключающая способность (Icu) или (Icn) — это среднеквадратичное значение максимального тока короткого замыкания, который автоматический выключатель может отключить без повреждений. Вероятность возникновения такого тока чрезвычайно мала, и в нормальных условиях токи короткого замыкания намного ниже номинальной отключающей способности автоматического выключателя (Icu.
С другой стороны, важно, чтобы большие токи (с малой вероятностью) отключались, чтобы этот автоматический выключатель был сразу готов снова замкнуть ток после восстановления неисправной цепи. Именно по этим причинам для промышленных автоматических выключателей была введена новая характеристика (Ics), выражаемая в процентах от Icu: 25, 50, 75 и 100%. Стандартная последовательность испытаний выглядит следующим образом:
O — VO — VO (при токе Ics), т.е три замыкания подряд.
После этого цикла испытаний автоматический выключатель должен быть в рабочем состоянии и готов к нормальной эксплуатации.
В Европе общепринятой практикой в промышленности является Ics = 100%, т е. Ics = Icu.
Номинальная включающая способность (Icm)
Icm – значение максимального мгновенного тока (импульсного тока), который этот автоматический выключатель может создавать при номинальном напряжении в заданных условиях эксплуатации. В системах переменного тока это мгновенное пиковое значение связано с Icu (т е пределом номинального тока отключения) коэффициентом перенапряжения k, зависящим от коэффициента мощности (cosφ) короткого замыкания (таблица 2).
Таблица 2. Зависимость между отключающей способностью Icu и номинальной производственной мощностью Icm для различных значений коэффициента мощности короткого замыкания (стандарт IEC 60947).
studopedia.ru
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icn) определяет отключающую способность автоматического выключателя при коротком замыкании (в амперах или килоамперах), когда к устройству может получить доступ неподготовленный персонал (бытовое применение). Определяется изготовителем по циклам испытаний по ГОСТ Р 50345-2010
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu) определяет отключающую способность автоматического выключателя при коротком замыкании (в килоамперах), когда к устройству может получить доступ обученный и квалифицированный персонал (промышленное использование). Определяется изготовителем по циклам испытаний по ГОСТ Р 50030.2-2010
Согласно ГОСТ Р 50345-2010 (МЭК 60898-1:2003)
Номинальная отключающая способность при коротком замыкании (Icn) — это значение предельной отключающей способности при коротком замыкании, указанное для автоматического выключателя изготовителем.
Предельная отключающая способность при коротком замыкании — отключающая способность, при которой заданные условия, соответствующие заданному циклу испытаний, не обеспечивают способность выключателя пропускать ток, равный 0,85 тока несрабатывания, в течение условного времени.
Автоматический выключатель с указанной номинальной отключающей способностью (Icn) имеет соответствующую рабочую отключающую способность (Ics).
Соотношение между рабочей (Ics) и номинальной (Icn) максимальной отключающей способностью (К-фактор)
Икн, А | К |
до 6000 включено | 1,00 |
св от 6000 до 10000 включительно | 0,751) |
св. 10 000 | 0,52) |
1) Минимальное значение Ics = 6000 А 2) Минимальное значение Ics = 7500 А. |
По ГОСТ Р 50030.2-2010 (МЭК 60947-2:2006)
Номинальная максимальная отключающая способность при коротком замыкании (Icu) — это значение предельной отключающей способности при коротком замыкании, указанное изготовителем для данного автоматического выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, указанных в испытательном цикле. Он выражается как значение потенциального тока отключения в килоамперах (действующее значение периодической составляющей в случае переменного тока).
Предельная отключающая способность при коротком замыкании — это отключающая способность, при которой в соответствии с предписанными условиями и согласно установленному циклу испытаний не предполагается, что автоматический выключатель сможет выдерживать свой номинальный ток в течение длительного времени.
Номинальная рабочая нагрузочная способность КЗ (Ics) — значение рабочей нагрузочной способности КЗ, установленное изготовителем для данного автоматического выключателя при соответствующем номинальном рабочем напряжении в условиях, заданных циклом испытаний. Выражается как значение потенциального тока отключения в килоамперах, соответствующее одному из установленных процентов от номинальной отключающей способности по таблице (см ниже), округленное до целого числа. Его можно выразить в процентах от Icu (например, Ics = 25% Icu). С другой стороны, когда номинальная рабочая кратковременная отключающая способность равна номинальному току кратковременного сопротивления, ей может быть присвоено значение в килоамперах при условии, что оно не ниже минимума, указанного в таблице (см ниже). Если Icu превышает 200 кА для категории использования А или 100 кА для категории использования В, изготовитель может указать значение Ics, равное 50 кА.
Таблица — стандартное соотношение между Ics и Icu в процентах от Icu
Используйте категорию А | Используйте категорию B |
20% | — |
50% | 50% |
75% | 75% |
100% | 100% |
profsector.com
Особенности АВ, определяющих ОС
Предельная или максимальная отключающая способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при котором автоматический выключатель не выйдет из строя
Обзор текущих рыночных предложений подтверждает заметное увеличение стоимости по мере увеличения отключающей способности машины. Какую именно модель выбрать, станет ясно после общей оценки проекта.
Устройство, рассчитанное на более низкий рейтинг, не будет выполнять свои функции. В худшем случае, даже если корпус сломается, электрический контакт останется. Развитие аварийной ситуации провоцирует дальнейшие поломки и затраты.
Критерий выбора автоматических выключателей
Основные показатели, на которые ориентируются при выборе станков
является:
- количество баров;
- номинальное напряжение;
- максимальный рабочий ток;
- отключающая способность (ток короткого замыкания).
1#. Количество полюсов
Количество полюсов на автомате определяется исходя из количества фаз сети. Для установки в однофазную сеть используйте однополюсный или двухполюсный. Для трехфазной сети применяют трех- и четырехполюсные (сети с системой заземления нейтрали TN-S). В бытовых секторах обычно используются одно- или двухполюсные машины.
2#. Номинальное напряжение
Номинальное напряжение машины – это напряжение, на которое рассчитана сама машина. Независимо от места установки напряжение автомата должно быть равно или больше номинального напряжения сети :
3#. Максимальный рабочий ток
Максимальный рабочий ток. Подбор автоматов по максимальному рабочему току заключается в том, чтобы номинальный ток автомата (номинальный ток расцепителя) был больше или равен максимальному рабочему току (расчетному), который может проходить через защищаемую часть автомата цепи в течение длительного времени с учетом возможных перегрузок:
Чтобы узнать максимальный рабочий ток для участка сети (например, для квартиры), нужно найти полную мощность. Для этого суммируем мощности всех устройств, которые будут подключаться через этот автомат (холодильник, телевизор, плита и т.д.) значение тока от полученного тока можно найти двумя способами: сравнением или по формуле.
Для сети 220 В при нагрузке 1 кВт ток равен 5 А. В сети напряжением 380 В ток при мощности 1 кВт равен 3 А. Используя этот вариант сравнения, можно найти ток через известная мощность. Например, общая мощность в квартире оказалась 4,6 кВт, при этом сила тока около 23 А. Чтобы точнее найти силу тока, можно воспользоваться известной формулой:
Для электробытовых приборов .
4#. Отключающая способность
Разрывная способность. Выбор автомата по номинальному току отключения сводится к тому, что ток, который способен отключить автомат, больше тока короткого замыкания в месте установки аппарата: Номинальный ток отключения — наибольший ток короткого замыкания, который машина способна отключить при номинальном напряжении.
Расчет токов короткого замыкания необходим для правильного выбора и согласования средств защиты. Ток короткого замыкания возникает при соединении токоведущих частей фаз между собой или с заземленным корпусом токоприемника в цепях с глухозаземленной нейтралью и нулевым проводом. Величину А можно определить по формуле
ты был
ф
— фазное напряжение в сети, В;
Z
п
— сопротивление контура фаза-ноль, Ом,
Р
— активное сопротивление провода короткого замыкания, Ом;
Икс
— индуктивное сопротивление, рассчитанное по удельному индуктивному сопротивлению, равному 0,6 Ом/км;
Z
m — полное сопротивление фазной обмотки трансформатора на стороне низкого напряжения, Ом,
где UH
, ИХ
— номинальное напряжение и ток трансформатора;
Великобритания
%
— напряжение короткого замыкания на трансформаторе, % от номинального.
UH-значения
,лН
а также
Великобритания%
для соответствующего трансформатора приведены в главе 5.
Выбор электроприбора осуществляется по его функциональному назначению, по роду напряжения и тока, -> ориентировочно по величине воздействия.
Следует иметь в виду современную тенденцию, заключающуюся в том, что при выборе между предохранителями и автоматическими выключателями предпочтение отдается последним из-за их большей надежности, лучшей защиты от режимов обрыва фазы, универсальности и т.д.
Подбор аппаратов по напряжению производится в соответствии с номинальным напряжением, указанным в паспорте аппарата, а его тип (переменный, постоянный) с номинальным напряжением питающей сети. При выборе устройства по току следует учитывать, что его номинальный ток должен быть не меньше рабочего тока установки.
Выбор автоматических выключателей
Автоматические выключатели
выбираются в первую очередь по номинальным значениям напряжения и тока. Затем определяют токи уставки теплового и электромагнитного расцепителей.
Термальный
выпускать
машина защищает электроустановку от долговременной перегрузки по току. Ток уставки теплового расцепителя принимается на 15-20 % больше тока срабатывания:
где 1
Р
— рабочий ток электроустановки, А.
Электромагнитный
выпускать
машина защищает электроустановку от короткого замыкания. Уставка тока электромагнитного расцепителя определяется исходя из следующих соображений: машина не должна работать от пусковых токов двигателя электроустановки
Истарт.дв.,
и рабочий ток электромагнитного расцепителя
ИЭМР
выбирается кратным току срабатывания теплового расцепителя:
где К
= 4,5-10 — коэффициент кратности тока работы электромагнитного целителя.
Выбранный автоматический выключатель проверяется на чувствительность и отключающую способность. Автоматы с номинальным током до 100 А должны работать в условиях
где я
ОКЗ
— ток однофазного короткого замыкания.
Чувствительность автомата, имеющего только тепловой расцепитель, определяется соотношением: |
Предельная (максимальная) наибольшая отключающая способность Icu
Промышленные серии автоматов маркируются по стандарту IEC/EN 60947-2. Международный стандарт «Распределительная и управляющая аппаратура низкого напряжения, часть 2. Автоматические выключатели». В основном по этому стандарту на машине указывается маркировка Icu. По сути, Icu (предельная мощность) — это предельная мощность автоматического выключателя. Грубо говоря, предельная максимальная отключающая способность — это ток короткого замыкания, который машина должна отключить дважды. И в то же время не подвести. Естественно, что предельная отключающая способность машины всегда будет больше номинальной отключающей способности той же машины.
Отключающая способность автоматов и УЗО: 4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?
Модульные устройства (автоматы, дифференциальные выключатели, выключатели защиты от замыканий на землю) со схожими характеристиками, даже от одного производителя, могут существенно различаться по цене. Если внимательно сравнить устройства, то можно увидеть разницу, которая указана в прямоугольной рамке. Это разрывная способность. Именно это значение может значительно увеличить стоимость устройства.
Отключающая способность. Теория.
Отключающая способность – это максимальный ток короткого замыкания, при котором устройство способно отключить нагрузку и при этом оставаться работоспособным (продолжать выполнять защитные функции). Если ток короткого замыкания больше отключающей способности, скорее всего, полное разрушение устройства не произойдет, при этом оно НЕ будет выполнять свои защитные функции. Значение дается в амперах (единица силы тока). На белорусском рынке наиболее распространены номиналы 4,5кА, 6кА, 10кА.
Этот параметр регламентируется двумя международными стандартами:
IEC/EN 60898-1 — для бытовой серии.
IEC/EN 60947-2 — для промышленных серий.
См таблицу различий между стандартами:
В этих стандартах можно найти следующие значения:
Iкн – номинальный ток короткого замыкания, при котором машина может отключиться многократно (не менее 2 раз). Значение указано в амперах в прямоугольной рамке на передней панели устройства. Эта функция предназначена исключительно для бытовой серии (стандарт EN 60898-1)
Icu — Предельная (максимальная) отключающая способность. Согласно требованиям стандарта, питание с этим свойством должно быть отключено дважды (трижды, уже не нужно). Если ток выше указанного значения, устройство не сможет отключить контактную группу, что приведет к серьезной аварии. Это главная особенность отраслевого стандарта EN 60947-2. На предельную отключающую способность может влиять количество полюсов на автомате (у полноценного двухполюсного (2П) автомата отключающая способность несколько больше, чем у однополюсного, но не у 1П+Н).
Икс — рабочая (отключающая) способность. Питание, которое прибор должен отключить трижды и при этом сохранить все рабочие параметры. Чем выше значение Ics, тем выше ток короткого замыкания, который может отключить автоматический выключатель. Часто Ics выражают в процентах от Icu. Кроме того, коммутационная способность зависит от напряжения сети, чем выше напряжение, тем ниже отключающая способность.
Для аппаратов 6кА и выше производители часто указывают всю информацию на корпусе аппарата (нормы, рабочее напряжение, подробная отключающая способность). В бюджетных версиях (4,5кА) подробная информация редкость, и все управляется стандартным Icn.
Рекомендую запомнить, изучить и понять приведенные выше значения.
4,5кА, 6кА, 10кА. Что выбрать?
Что касается правильного выбора, то при правильном выполнении необходимо знать (измерять) ток короткого замыкания. Узнав этот параметр, можно выбрать оптимальный вариант, с достаточным запасом прочности. В этом случае используется основное правило:
Отключающая способность устройства НЕ должна быть ниже тока короткого замыкания (КЗ).
Очень часто можно столкнуться с отсутствием информации о токе КЗ объекта (нет проекта или нет возможности измерить ток КЗ). В этом случае можно исходить из следующего: чем качественнее проводка (медный кабель, большое сечение проводов) и чем ближе к источнику питания (трансформатор для подстанции), тем выше должна быть отключающая способность (естественно в пределах разумного) пределы).
Следует помнить, что шорт всегда вещь относительная и никто не скажет на 100%, какова будет реальная стоимость, можно только догадываться. Поэтому, несмотря на то, что «в быту» в большинстве случаев ток короткого замыкания не превышает 3 кА, нижний рекомендуемый порог применения не ниже 4,5 кА .
Читайте также: Обзор УЗМ-50Ц: что это за устройство и как его подключить
Это ГОСТ 32396-2013, в котором указаны рекомендуемые значения отключающей способности для вводных присоединений к жилым и общественным зданиям :
Для бытового использования распространены следующие значения:
4,5 кА. Чрезвычайно бюджетный «модуль». 80% рынка принадлежит китайским производителям. Европейские заводы производят такие агрегаты для третьих стран. Рынок ЕС для таких продуктов закрыт (есть нюансы, но это не суть данной темы). Если вы остановитесь на этом варианте, то рекомендую установить автомат(ы) с режущей способностью 10 кА на входе (в щите замеров или щите пола). Сделав это, вы серьезно перестрахуете всю установку, если что-то пойдет не так с КЗ.