Технические характеристики автоматических выключателей: Технические характеристики автоматических выключателей

Технические характеристики автоматических выключателей

При практическом применении важно не только знать характеристики автоматических выключателей, а и понимать, что они означают. Благодаря такому подходу можно определиться с большинством технических вопросов. Давайте рассмотрим, что подразумевается под теми или иными параметрами, указанными на маркировке.

Используемая аббревиатура.

Маркировка устройств содержит всю необходимую информацию, описывающую основные характеристики автоматических выключателей (далее АВ). Что они обозначают, будет рассказано ниже.

Время-токовая характеристика (ВТХ)

При помощи такого графического отображения можно получить наглядное представление, при каких условиях будет активирован механизм отключения питания цепи (см. рис. 2). На графике, в качестве вертикальной шкалы отображается время, необходимое для активации АВ. Горизонтальная шкала показывает соотношение I/In.

Рис. 2. Графическое отображение время токовых характеристик наиболее распространенных типов автоматов

Допустимое превышение штатного тока, определяет тип время-токовых характеристик для расцепителей в приборах, производящих автоматическое выключение.

В соответствии с действующими нормативом (ГОСТ P 50345-99), каждому виду присваивается определенное обозначение (из латинских литер). Допустимое превышение определяется коэффициентом k=I/In, для каждого вида предусмотрены установленные стандартом значения (см. рис.3):

• «А» — максимум – троекратное превышение;
• «В» — от 3 до 5;
• «С» — в 5-10 раз больше штатного;
• «D» — 10-20 кратное превышение;
• «К» — от 8 до 14;
• «Z» — в 2-4 больше штатного.

Рисунок 3. Основные параметры активации для различных типов

Заметим, что данный график полностью описывает условия активации соленоида и термоэлемента (см. рис.4).

Отображение на графике зон работы соленоида и термоэлемента

Учитывая все вышесказанное, можно резюмировать, что основная защитная характеристика у АВ обусловлена время-токовой зависимостью.

Перечень типовых время-токовых характеристик.

Определившись с маркировкой, перейдем к рассмотрению различных типов приборов, отвечающих определенному классу в зависимости от характеристик.

Таблица время токовых характеристик автоматических выключателей

Характеристика типа «A»

Тепловая защита АВ этой категории активируется, когда отношение тока цепи к номинальному (I/I_n) превысит 1,3. При таких условиях отключение произойдет через 60 минут. По мере дальнейшего превышения номинального тока время отключения сокращается. Активация электромагнитной защиты происходит при двукратном превышении номинала, скорость срабатывания – 0,05 сек.

Данный тип устанавливаются в цепях не подверженных кратковременным перегрузкам. В качестве примера можно привести схемы на полупроводниковых элементах, при выходе из строя которых, превышение тока незначительное. В быту такой тип не используется.

Характеристика «B»

Отличие данного вида от предыдущего заключается в токе срабатывания, он может превышать штатный от трех до пяти раз. При этом механизм соленоида гарантированно активируется при пятикратной нагрузке (время обесточивания – 0,015 сек.), термоэлемент – трехкратной (на отключение понадобиться не более 4-5 сек. ).

Такие виды устройств нашли применение в сетях, для которых не характерны высокие пусковые токи, например, цепи освещения.

S201 производства компании ABB с время-токовой характеристикой B

Характеристика «C»

Это наиболее распространенный тип, его допустимая перегрузка выше, чем у двух предыдущих видов. При пятикратном превышении штатного режима срабатывает термоэлемент, это схема, отключающая электропитание в течение полутора секунд. Механизм соленоида активируется, когда перегрузка превысит норму в десять раз.

Данные АВ рассчитаны на защиту электроцепи, в которой может возникнуть умеренный пусковой ток, что характерно для бытовой сети,  для которой характерна смешанная нагрузка. Покупая устройство для дома, рекомендуется остановить свой выбор на этом виде.

Трехполюсный автомат Legrand

Характеристика «D»

Для АВ такого типа характерны высокие перегрузочные характеристики. А именно, десятикратное превышение нормы для термоэлемента и двадцатикратное для соленоида.

Применяются такие приспособления в цепях с большими пусковыми токами. Например, для защиты пусковых устройств асинхронных электродвигателей. На рисунке 9 показано два прибора этой группы (a и b).

Рисунок 9. а) ВА51-35; b) BA57-35; c) BA88-35

Характеристика «K»

У таких АВ активация механизма соленоида возможна при превышении токовой нагрузки в 8 раз, и гарантированно произойдет, когда будет двенадцати кратная перегрузка штатного режима (восемнадцати кратное для постоянного напряжения). Время отключения нагрузки не более 0,02 сек. Что касается термоэлемента, то его активация возможна при превышении 1,05 от штатного режима.

Сфера применения – цепи с индуктивной нагрузкой.

Характеристика «Z»

Данный тип отличается небольшим допустимым превышением штатного тока, минимальная граница — двух кратная от штатной, максимальная – четырех кратная. Параметры срабатывания термоэлемента, такие же, как и у АВ с характеристикой К.

Этот подвид применяется для подключения электронных приборов.

Характеристика «MA»

Отличительная особенность этой группы – не используется термоэлемент для отключения нагрузки. То есть прибор предохраняет только от КЗ, этого вполне достаточно, чтобы подключить электрический двигатель. На рисунке 9 показано такое приспособление (с).

Ток штатной работы

Этот параметр описывает максимально допустимое значение для штатного режима работы, при его превышении будет активировано срабатывание системы отключения нагрузки. На рисунке 1 показано, где отображается это значение (в качестве примера взята продукция компании IEK).

Ток штатной работы обведен окружностью

Тепловые параметры

Под данным термином подразумевается условия срабатывания термоэлемента. Эти данные можно получить из соответствующего время-токового графика.

Предельная отключающая способность (ПКС).

Этот термин обозначает максимально допустимое значение нагрузки, при котором прибор сможет разомкнуть цепь без потери работоспособности. На рисунке 5 данная маркировка обозначена красным овалом.

Рис. 5. Прибор компании Шнайдер Электрик

Категории токоограничения

Этот термин используется для описания способности АВ произвести отключение цепи до того, как ток КЗ в ней станет максимальным. Приспособления выпускаются с токоограничением трех категорий, в зависимости от времени отключения нагрузки:

1. 10 мс. и больше;
2. от 6 до 10 мс;
3. 2,5-6 мс.

Соответственно, чем выше категория, тем меньше электропроводка подвержена нагреву, а значит, снижается риск ее возгорания. На рисунке 6 указанная категория обведена красным овалом.

Маркировка ВА47-29 содержит указание на класс токоограничения

Заметим, что АВ, относящиеся к первой категории, могут не иметь соответствующей маркировки.

Небольшой лайфхак о том, как выбрать необходимый выключатель для дома

Предложим несколько общих рекомендаций:

• Исходя из всего выше сказанного, нам следует остановить свой выбор на АВ с времятоковой характеристикой «С».
• При выборе штатных параметров необходимо учитывать планируемую нагрузку. Для вычисления следует воспользоваться законом Ома: I=Р/U, где Р – мощность цепи, U – напряжение. Рассчитав силу тока (I), выбираем номинал АВ по таблице, представленной на рисунке 10. Рисунок 10. График для выбора АВ в зависимости от тока нагрузки
  Расскажем, как пользоваться графиком. Допустим, произведя расчет силы тока нагрузки, мы получили результат — 42 А. Следует выбрать автомат, где это значение будет в зеленой зоне (рабочей области), это будет номинал – 50 А. При выборе также следует учитывать, на какую силу тока рассчитана проводка. Допускается подбирать автомат исходя из этого значения, при условии, что суммарная сила тока нагрузки будет меньше расчетного тока для проводки.

• Если планируется установка УЗО или автомата дифференцированного тока, необходимо обеспечить заземление, в противном случае эти устройства могут работать некорректно;
• Лучше отдать предпочтение изделиям известных брендов, они надежней и служат дольше китайской продукции.

Использованная литература

• Нейман Л.Р., Демирчян К.С. «Теоретические основы электротехники» 1981
• Родштейн Л.П. «Электрические аппараты» 1989
• Бартош А.И. «Электрика для любознательных» 2019

Характеристика D автоматических выключателей

К наиболее важным факторам при выборе защиты электроприборов относится тип времятоковой характеристики автоматического выключателя, то есть зависимости времени расцепления от кратности тока перегрузки. Автоматы с одним и тем же номиналом подразделяют на несколько категорий, для того чтобы устройства не срабатывали каждый раз при кратковременном скачке тока в цепи. Модульные автоматы с характеристикой D (CHINT NB1-63H 1P 1A 10кА, DZ47-60 1P 32A 4.5kA, NB1-63 3P 4A 6кА) используются преимущественно на производстве и рекомендованы только для эксплуатации в сетях с большим пусковым током (электродвигателях, насосах, сварочных аппаратах, подъемных механизмах, трансформаторах).

К выключателям с характеристикой D российский ГОСТ Р 50345-99 выдвигает следующее требование: расцепляющее устройство в автомате должно срабатывать при силе тока мгновенного расцепления в диапазоне от 10 до 20 номиналов (при температуре окружающей среды +30°С). По мере увеличения силы проходящего через автоматический выключатель тока время срабатывания сокращается, и расцепление устройства происходит быстрее. Таким образом, в случае прохождения через выключатель типа D тока, значение которого достигло десяти номинальных токов, цепь устройства разомкнет за 0,1 секунды и более. Это не касается высокого пускового тока: автоматы характеристики D не срабатывают при запуске двигателя, даже в случае десятикратного возрастания пускового тока на время менее 1 секунды. Однако при возрастании тока на двадцать номиналов электромагнитный расцепитель сработает быстрее, чем за 0,1 секунды.

Диапазон перегрузочной способности магнитного расцепителя в автоматах типа D превышает способность автоматических выключателей типа B и C.

Для выключателей с характеристикой D характерна пониженная чувствительность при коротком замыкании, и поэтому их нередко используют в качестве вводных для увеличения возможности селективности (избирательного отключения) с нижестоящими автоматами при токах короткого замыкания.

Маркировка характеристики автомата нанесена на корпусе прибора, она характеризует кратность уставки электромагнитного расцепителя к номиналу выключателя. Возьмем, к примеру, автоматический выключатель с маркировкой «D40»: номинальный ток, протекающий через автомат в рабочем режиме, равен 40 ампер, а электромагнитное реле сработает от короткого замыкания при величине тока в 10 значений от номинала (или 400 ампер) и гарантировано сработает при величине тока в 20 значений от номинального тока (или 800 ампер). Условный ток нерасцепления в аппаратах с характеристикой D равен 1,13 номинала, то есть при данном значении тока тепловой расцепитель автомата может оставаться неразомкнутым в течение часа.

Автоматические выключатели ва 47 29 технические характеристики — Moy-Instrument. Ru

Автоматические выключатели ва 47 29 технические характеристики

Автоматический выключатель ВА 47-29 производства ИЭК предназначены проведения в нормальном режиме электрического тока, и при отключении при превышении токов больше номинального значения, при перегрузке или коротком замыкании

В основном автоматы данной серии используется для защиты сетей освещения и розеточных групп в жилом и коммерческом секторе.

Особенности выключателей ВА 47 29

• Конструкция настройки Уставки теплового расцепителя с помощью вкручивания регулировочного винта в металлическое основание позволяет избежать изменение настройки в процессе эксплуатации.
• Основные контакты автомат покрыты серебро содержащим материалом, идентичным по своему составу аналогичной продукции производства ABB, Schnider Electric, Legrand.
• Оригинальная конструкция контактов ВА 4729 обеспечивает снижение потерь между проводником и зажимами выключателя.
• Подвижные контакты внутри выключателя покрыты серебряным покрытием, что увеличивает срок службы и долговечность
• Быстродействующая система расцепления контактов автомата ВА 4729 не позволяет току при КЗ набрать пиковых значений.
• Возможность подключения проводников диаметром до 20 мм.
• Электрическая износостойкость более 6000 циклов отключения-выключения
• Механическая 2000 циклов отключения выключения
• Возможность произвольного размещения в пространстве.

Расшифровка обозначений серии ВА 4729 IEK

Автомат ВА 47-29
ВА 4729 серия автоматических выключателей
кол-во полюсов
1,2,3,4
ХХ уставка тока перегрузки
ХХ характеристка срабатывания при коротком замыкании
В 3-5 предназначены для защиты активных нагрузок и протяженных линий освещения с системами заземления TN и IT (розетки, освещение).
С 5-10 предназначены для защиты цепей с активной и индуктивной нагрузкой с низким импульсным током (компрессор, вентилятор)
D 10-20 используется при нагрузках с высокими импульсными (пусковыми) токами и повышенном токе включения (низковольтные трансформаторы, ламы-разрядники, подъемные механизмы, насосы)

Вопросы и ответы по серии ВА 4729 IEK

Что обозначают буквы В,С,D в обозначениях модульных автоматов?

Характеристика срабатывания по короткому замыканию. Подбирается по типу нагрузки, которую будет защищать автомат

B 3-5 предназначены для защиты активных нагрузок и протяженных линий освещения с системами заземления TN и IT (для чайников, водонагревателей и т.д).

С 5-10 предназначены для защиты цепей с активной и индуктивной нагрузкой с низким импульсным током (используется в 90% случаев при установке в кавартиры и жилые помещения.)

Обычно в квартирах устанавливаются автоматы с характеристикой С.

D 10-20 используется при нагрузках с высокими импульсными (пусковыми) токами и повышенном токе включения (низковольтные трансформаторы, ламы-разрядники, подъемные механизмы, насосы)
K 8-15 активно-индуктивная нагрузка, эл.двигатели, трансформаторы Z 2-3 электроника

Ниже представлены время токовые характеристики автоматов с характеристикой B (кривая 1) и с характеристиколй C крива 2

Как подобрать автоматы, чтобы построить селективную цепь в квартире?

Если Вы хотете построить селективную цепь по току перегрузки, то в этом случае достаточно будет просто выстроить цепь с повышением номиналов вышестоящих автоматов. То есть, например, на розеточную линию ставим автомат номиналом 16А, а вводной автомат на 25А.

Построить же селективную цепь по короткому замыканию значительно сложнее. Тут необходимо воспльзоваться таблицами слективности из каталогов производителей.

Хотя некторые проектировщики, в своих проектах пытаются выстроить селективную цепь автоматов согласно характеристикам срабатывания (указывают нижестоящие автоматы с характеристикой B, а вышестоящие с характеристикой С или D). Что является наверно не самым верным решением

Технические характеристики автоматического выключателя ВА 47-29

Цепи электрического питания всегда находятся под фактором риска возникновения короткого замыкания, что может стать причиной серьезных повреждений общей системы или стать причиной возгорания проводки. Для предотвращения подобных ситуаций разработаны специальные защитные устройства, обеспечивающие моментальное аварийное отключение отдельных участков цепей и конкретной нагрузки от питания. Это позволит защитить не только источник энергии, генератор или централизованную сеть, но и токопроводящие элементы системы, в частности, их изоляцию. Одним из таких устройств является автоматический выключатель ВА47-29.

Описание

По своим характеристикам ВА 47-29 является быстродействующим расцепителем, который обеспечит моментальное отключение цепей, в которых возникло несанкционированное превышение тока. Устройство может быть использовано в целях с различным типом нагрузки, одинаково качественно и оперативно отключая ее от питания.

От типа нагрузки зависит скорость выключения, которая выражается буквенным обозначением А, В, С:

• Для нагрузок типа освещения, паяльник оборудование и прочие электроприборы с небольшим током потребления коммутируются через выключатели с индексом В.
• Для управления двигателями с невысоким током потребления применяются автоматы категории С.
• Управление нагрузками с большими токами осуществляется при помощи выключателей с индексом D .

Приемлемые характеристики ВА 47-29 сделали возможным применение их в бытовой сфере для коммутации нагрузок общего назначения: освещения, систем вентиляции, различные бытовые приборы. От индекса зависит цена устройства. ВА 47-29 с более крутой характеристикой имеют большую цену. Самыми дешевыми являются компоненты с буквой D.

Физические параметры выключателя

ВА 47-29 изготавливается на дин-рейки размерами 35 мм . Поэтому они могут быть установлены в стационарные распределительные щитки, предназначенные для распределения питания по цепям. Устройство разработано в соответствии с ГОСТ Р 50354-99. Поэтому он может быть использован в любых системах распределения и коммутации питания между нагрузкой различного характера.

Особенности конструктивного устройства автоматического выключателя

• ВА 47-29 имеет усовершенствованную конструкцию дугогасящей системы, что обеспечивает наилучшие характеристики выключателя при его включении и выключении. Установка такой системы исключает подгорание контактов, а это обеспечивает более продолжительный срок службы. Также она позволяет обеспечить повышенную защиту от токов короткого замыкания. Конструкция автоматического выключателя соответствует патенту № RU 139886.
• В конструкции устройства предусмотрена возможность комбинирования одновременно шины FORK и соединительных проводов. Для этого предусмотрены дополнительные верхние зажимы. В них же можно установить шину PIN , используемую при построении комплексных сетей распределения питания. Обеспечивается более надежное и виброустойчивое соединение за счет улучшенной конструкции прижимной планки и гнезда с засечками. Последнее новшество способствует не только прижимному воздействию, но и заклиниванию провода в гнезде, обеспечивая его надежный контакт.
• Кроме усовершенствованной конструкции контактного присоединения, автомат- выключатель оснащен противопригарной защитой. Это обеспечивается за счет установки дополнительной проставки с металлическим теплоотводом. Устройство покрыто специальным напылением, которое способствует гашению дуги, исключая оплавление корпуса.
• Все контактные группы покрыты серебросодержащим сплавом путем напайки, который способствует продлению срока службы контактной группы, исключая пригорание и налипания. Кроме этого, покрытие способствует снижению переходного сопротивления, что повышает эффективность работы устройства.
• Увеличенная площадь соприкосновения контактов, что обеспечивает более эффективный теплоотвод и снижает вероятность перегрева конструкции в случае роста тока в нагрузке.
• Корпус имеет повышенную прочность за счет монолитной лицевой стенки и наличия дополнительных заклепок. Также несколько увеличена толщина пластика и нанесены своего рода ребра жесткости в виде продольных выступов.
• ВА47-29 оснащен индикатором положения контактов. Соответственно, при их замкнутом состоянии он зеленый, при разомкнутом красный. А для осуществления быстрого монтажа и демонтажа предусмотрен подпружиненный механизм с рычагом для оттягивания запорного устройства.

Технические характеристики автоматического выключателя

ВА 47-29, являясь предохранительным устройством для аварийного отключения нагрузки от цепей питания, рассчитывается в первую очередь на максимальный ток срабатывания или ток расцепления. Это то значение, при котором происходит срабатывание системы безопасности. Для этой марки выключателя I расцепления составит 255% от номинального. При этом время отключения займет 1 с.

Кроме номинального тока, при превышении которого происходит автоматическое отключение, имеется такой параметр, как количество циклов включения-отключения. Но этот показатель установлен отдельно для электрической износоустойчивости и для механической. В первом случае он способен стабильно срабатывать 6000 циклов.

Автомат рассчитан на работы с переменным напряжением до 400 В и постоянным до 48 В при том же значении токов отключения. А что касается количества контактных групп, то автомат может быть одинарным, спаренным, тройным и с 4 контактными парами. Соответственно, его можно применять в трехфазных и однофазных цепях питания.

Конструкция выключателя имеет невысокую защиту от внешних факторов, в частности, пыли и влаги – IP 20. Поэтому он должен быть монтирован в закрытых электрораспределительных шкафах.

Скорость отключения автоматического выключателя

Для автоматического выключателя ВА47-29 характерен такой электротехнический параметр, как скорость отключения в случае превышения тока в нагрузке. Характеристика получила название – время-токовая и она говорит о том, как быстро система безопасности отключит нагрузки при возросшем токе.

Измерения показаний устройства осуществлялись при температуре окружающей среды +30 °С. Самым быстродействующим выключателем является устройство с индексом B . Он получили применения в особо важных системах питания, где требуется высокая скорость срабатывания цепей безопасности.

Кроме время-токовой характеристики, для выключателей проводятся измерения параметров при зависимости коэффициента нагрузки от температуры окружающей среды. При этом, чем выше температура, тем меньше коэффициент нагрузки. То есть, автоматический выключатель при температуре окружающей среды +80 °С сработает с меньшим значением номинального тока. А при -40 °С, соответственно — с током на 30% больше.

Также существует характеристика выключателя, выраженная зависимостью коэффициента нагрузки от количества полюсов. Если автомат однополюсный то, он отключится при номинальном значении тока, указанному в паспорте или на корпусе. Если количество полюсов равно 4, то ток отключения составит 80% от номинала, указанного в технической документации.

Измерения характеристик выключателя

ВА4729 рассчитан на длительные нагрузки, поэтому его автоматическое отключение происходит только после прохождения некоторого времени, во время которого через его контакты протекал номинальный ток. То есть, если автомат рассчитан на 63 А, а ток превышает это значение на 13%, то он отключится через 1 часа. А если ток превышает номинальное значение в 5 раз, то автоматическое отключение произойдет менее, чем через 0,1 с на автоматах с любыми индексами.

Технические характеристики автоматического выключателя ВА 47-29

Модульный выключатель автоматический ВА47-29 производится в соответствии с международным стандартом ГОСТ 50345-99. Данное устройство может иметь разную полюсность, мощность и еще целый ряд других характеристик, благодаря чему с его помощью можно без труда оборудовать распределительный щиток за сравнительно небольшие деньги.

Отличия производителей

Автомат ВА 47-29 доступен в двух вариантах изготовления – Китай или Россия. Первый производится компанией ИЭК (ИнтерЭнергоКомплект) и позиционируется как добротная китайская продукция, которая надолго обеспечит своего владельца защитой от негативного воздействия на электросети. Гарантия на такие устройства составляет 3 года.

Второй вариант – выключатель ВА 47-29 от Курского электроаппаратного завода, на который дается гарантия до двух лет.

Конструкционные особенности

Оборудование изготавливается с учетом следующих особенностей:

• Конструкция, с помощью которой регулируется уставка теплового расцепителя, работает посредством вкручивания регулировочного винта в основание устройства, благодаря чему исключается риск случайного изменения параметров в процессе эксплуатации автоматического выключателя.
• Контакты покрываются особым материалом, содержащим серебро.
• Автоматические выключатели ВА 47-49 отличаются пониженными потерями между зажимами и проводником.

При этом автомат может устанавливаться произвольно в любом месте.

Преимущества выключателей ВА 47-29

Среди достоинств модульных автоматических выключателей можно выделить:

• Неразборная конструкция с четырьмя (Россия) или шестью (Китай) заклепками, которыми объединяются все части корпуса.
• Наличие индикатора положения контактов. Зажигается зеленым, когда они разомкнуты, или светится красным во время работы системы под напряжением, когда контакты сцеплены.
• Наличие комбинированной защиты от воздействия на электросети сверхтоков. Тепловой расцепитель вовремя реагирует на возникновение каких-либо перегрузок в сети, в то время как электромагнитный срабатывает, если регистрирует возникновение в сети короткого замыкания.
• Ширина модуля стандартно составляет 18 мм и соответствует ширине одного полюса. К примеру, если покупается трехполюсный автомат ВА47-29, его ширина будет составлять 54 мм.
• Подпружиненный фиксатор, чтобы можно было удобно закрепить устройство на DIN-рейке.
• Пломбировка, с помощью которой закрепляются винты контактных зажимов.
• Ребристые поверхности зажимов, благодаря чему обеспечивается эффективная фиксация подключенных жил.
• Коммутационная способность на уровне 4.5 кА (максимальный ток коммутируемого этим оборудованием короткого замыкания), которой вполне достаточно для бытового применения.

Автомат BA 47-29 представляет собой недорогой и практичный вариант для обеспечения безопасности электросетей в любом современном доме.

Эксплуатация устройств

Коммутационные автоматы ВА 47-29 являются довольно распространенным оборудованием. Часто встречаются не только в бытовых, но и во многих промышленных электросетях. С помощью такого устройства обеспечивается:

• ручное отключение электроэнергии в закрепленном объекте;
• автоматическое отключение через определенный промежуток времени в конкретной зоне, где была зафиксирована перегрузка, или же мгновенно в месте, где было зарегистрировано возникновение короткого замыкания;
• длительное проведение номинального тока.

Автоматический выключатель ВА 47-29 имеет технические характеристики, соответствующие мировым стандартам, что позволяет ему сохранять свою работоспособность в условиях напряжения переменного тока на уровне до 240 вольт (между нейтралью и фазой) или же до 400 вольт (между фазами) при частоте 50/60 Гц.

Ранее существовала модернизированная серия таких автоматов, которая называлась ВА 47-29М, но на данный момент ее производством не занимается ни один из производителей, так как модель полностью заменена стандартной серией ВА 47-29.

Технические характеристики

Чтобы заказать подходящий под нужные условия автомат ВА 47-29, нужно разобраться в его технических характеристиках. Автоматический выключатель может иметь четыре варианта полюсности: 1Р, 2Р, 3Р и 4Р. Значение номинального тока в нем может иметь разные показатели: от 0.5 до 8 или от 10 до 63 ампер.

Защитные характеристики этого оборудования имеют маркировку В, С или D. Наиболее распространенным вариантом является С, так как больше всего подходит под маломощные системы по соотношению цены и качества. Особенности классов защиты:

• В – устройство будет мгновенно срабатывать, если в подключенной к нему электросети зарегистрировано короткое замыкание 3-5*In. Такое оборудование чаще всего используется при необходимости обеспечения защиты длинным проводникам.
• С – автомат сразу выключить электроэнергию на объекте, если зарегистрирует ток 5-10*In. Такой вариант является наиболее распространен среди пользователей.
• D – выключатель будет работать только при возникновении тока короткого замыкания, находящегося в диапазоне 10-50*In.

In – это номинальное значение тока, которое указывается в амперах.

Если на объекте устанавливается автоматический выключатель, в котором показатель номинального тока составляет 10 ампер, а само устройство соответствует защитному классу С, при появлении сверхтока в электросети устройство мгновенно сработает только после того, как работа оборудования начнет вестись в диапазоне 50-100 ампер.

Модульные выключатели отличаются пониженной точностью, в то время как блочные имеют погрешность на уровне 20%.

Защита электродвигателей

Если в системе будет использоваться автоматический выключатель, относящийся к защитному классу С, при запуске установки, когда токи доходят до десяти номинальных значений или даже превышают этот показатель, может произойти ложное срабатывание оборудования. Чтобы исключить такой риск, в преимущественном большинстве случаев пользуются модульными приборами, относящимися к защитному классу D.

Важно убедиться в том, что система надежно защищена от токов перегрузки, которые в конечном итоге крайне негативно сказываются на продолжительности работы используемой изоляции. Выключатель должен находиться как можно ближе к электрическому двигателю, причем тепловое реле лучше всего устанавливать на пускатель, чтобы добиться равных температурных условий эксплуатации этого оборудования. Нередко случается так, что тепловой расцепитель срабатывает впустую, подвергаясь влиянию каких-либо источников тепла, или же вообще не работает, если находится в условиях пониженной температуры.

Вводные аппараты лучше всего оборудовать автоматическими выключателями ВА47-100, которые отличаются повышенной предельной отключающей способностью, из-за чего сами по себе немного шире.

Прочие характеристики выключателя

Номинальное напряжение изоляции (Ui)

Это значение напряжения, к которому относятся испытательное напряжение диэлектрика (обычно больше 2 Ui) и длина пути утечки.

Максимальное значение номинального рабочего напряжения никогда не должно превышать номинального напряжения изоляции, то есть Ue ≤ Ui.

Номинальное выдерживаемое импульсное напряжение (Uimp)

Эта характеристика выражает в пике кВ (заданной формы и полярности) значение напряжения, которое оборудование способно без сбоев выдерживать в условиях испытания.

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

Категории селективности и номинальный кратковременный выдерживаемый ток (Icw)

МЭК 60947-2 определяет два типа автоматических выключателей, определяемых их «категорией селективности»:

• Категория селективности B включает автоматические выключатели, обеспечивающие селективность за счет номинального значения кратковременного выдерживаемого тока и соответствующей кратковременной задержки. Для этой категории автоматических выключателей изготовитель должен указать значение тока короткого замыкания (Icw), которое может выдерживаться в течение определенного времени.

Можно отсрочить срабатывание автоматического выключателя этого типа, если уровень тока короткого замыкания ниже, чем этот номинальный кратковременный выдерживаемый ток (Icw) (см. , рисунок h42).

Обычно применяется к силовым автоматическим выключателям открытого типа или «Воздушным» выключателям, а также к некоторым типам усиленных в литом корпусе. Icw — это максимальный ток, который автоматический выключатель категории B может выдержать термически и электродинамически без повреждений в течение периода времени, указанного производителем.

Рис. H42 — Автоматический выключатель категории B

• Категория селективности A включает все остальные автоматические выключатели. Автоматические выключатели этой категории не имеют преднамеренной задержки срабатывания «мгновенного» магнитного расцепителя короткого замыкания (см. , рисунок h43). Обычно автоматические выключатели в литом корпусе или модульные автоматические выключатели относятся к категории А. Эти автоматические выключатели могут обеспечивать селективность в условиях короткого замыкания другими способами. Но производитель не предоставляет значение Icw.

Рис. H43 — Автоматический выключатель категории A

Номинальная включающая способность (Iсм)

Icm — это максимальное мгновенное значение тока, которое автоматический выключатель может установить при номинальном напряжении в указанных условиях. В системах переменного тока это мгновенное пиковое значение связано с Icu (т. Е. С номинальным током отключения) коэффициентом k, который зависит от коэффициента мощности (cos φ) токовой петли короткого замыкания (как показано на , рисунок h44). .

Рис.h44 — Соотношение между номинальной отключающей способностью Icu и номинальной включающей способностью Icm при различных значениях коэффициента мощности тока короткого замыкания, как стандартизовано в IEC 60947-2

Icu	cosφ	Icm = kIcu
6 кА	0,5	1,7 x Icu
10 кА	0,3	2 x Icu
20 кА	0.25	2,1 x Icu
50 кА ≤ Icu	0,2	2,2 x Icu

Пример: Автоматический выключатель Masterpact NW08h3 имеет номинальную отключающую способность Icu, равную 100 кА. Пиковое значение его номинальной включающей способности Icm будет 100 x 2,2 = 220 кА.

Номинальная рабочая отключающая способность при коротком замыкании (Ics)

Номинальная отключающая способность (Icu) или (Icn) — это максимальный ток короткого замыкания, который автоматический выключатель может успешно прервать без повреждения.Вероятность возникновения такого тока чрезвычайно мала, и в нормальных условиях токи короткого замыкания значительно меньше номинальной отключающей способности (Icu) выключателя. С другой стороны, важно, чтобы высокие токи (с малой вероятностью) прерывались в хороших условиях, чтобы выключатель сразу же был доступен для АПВ после ремонта неисправной цепи. Именно по этим причинам была создана новая характеристика (Ics), выраженная в процентах от Icu, а именно: 25, 50, 75, 100% для промышленных автоматических выключателей.Стандартная последовательность испытаний следующая:

• O — CO — CO ^[1] (при Ics)
• Испытания, выполняемые в этой последовательности, предназначены для проверки того, что выключатель находится в хорошем состоянии и доступен для нормальной работы.

Для внутренних выключателей Ics = k Icn. Значения коэффициента k приведены в таблице XIV IEC 60898.

В Европе в промышленности используется коэффициент k, равный 100%, так что Ics = Icu.

Ограничение тока короткого замыкания

Многие конструкции низковольтных автоматических выключателей имеют возможность ограничения тока короткого замыкания, в результате чего ток уменьшается и предотвращается достижение его (в противном случае) максимального пикового значения (см. Рисунок h45).Характеристики ограничения тока этих выключателей представлены в виде графиков, типичных для которых показан на Рисунок h46, диаграмма (a)

Способность автоматического выключателя ограничивать ток короткого замыкания связана с его более или менее эффективной способностью предотвращать прохождение максимального ожидаемого тока короткого замыкания, позволяя протекать только ограниченному количеству тока, как показано на Рис. h45.

Рис. H45 — Ожидаемые и фактические токи

Характеристики ограничения тока указаны производителем выключателя в виде кривых (см. Рис. х46).

• Диаграмма (a) показывает ограниченное пиковое значение тока в зависимости от действующего значения переменного тока предполагаемого тока повреждения («предполагаемый» ток повреждения относится к току повреждения, который протекал бы, если бы выключатель не имел токоограничивающая способность)
• Ограничение тока значительно снижает термические напряжения (пропорционально I ² t), что показано кривой на диаграмме (b) из Рисунок h46, опять же, в зависимости от действующего значения переменной составляющей переменного тока предполагаемый ток короткого замыкания.

Автоматические выключатели низкого напряжения для бытовых и аналогичных установок классифицируются в соответствии с определенными стандартами (особенно европейским стандартом EN 60 898). Автоматические выключатели, принадлежащие к одному классу (ограничителей тока), имеют стандартизованные ограничивающие пропускные характеристики I ² t, определенные этим классом.

В этих случаях производители обычно не предоставляют характеристические кривые производительности.

Рис. H46 — Рабочие характеристики типичного выключателя с ограничением тока низкого напряжения

Преимущества ограничения тока

Ограничение тока снижает как тепловые, так и электродинамические нагрузки на все элементы схемы, через которые проходит ток, тем самым продлевая срок службы этих элементов.Кроме того, функция ограничения позволяет использовать «каскадные» методы (см. «Координация между автоматическими выключателями»), что значительно снижает затраты на проектирование и установку.

Использование токоограничивающих выключателей дает множество преимуществ:

• Лучшая консервация монтажных сетей: ограничивающие ток выключатели сильно ослабляют все вредные воздействия, связанные с токами короткого замыкания
• Снижение теплового воздействия: значительно уменьшается нагрев проводников (и, следовательно, изоляции), что соответственно увеличивает срок службы кабелей
• Снижение механических воздействий: силы из-за электромагнитного отталкивания ниже, с меньшим риском деформации и возможного разрыва, чрезмерного обгорания контактов и т. Д.
• Снижение воздействия электромагнитных помех:
  • Меньшее влияние на измерительные приборы и связанные с ними цепи, телекоммуникационные системы и т. Д.

Таким образом, эти автоматические выключатели способствуют более эффективному использованию:

• Кабели и проводка
• Сборные кабельные каналы
• Распределительное устройство, что снижает старение установки

Пример

В системе с предполагаемым током короткого замыкания 150 кА (действ.) Автоматический выключатель Compact L ограничивает пиковый ток до менее 10% от расчетного ожидаемого пикового значения, а тепловые эффекты — до менее 1% от рассчитанного.

Каскадирование нескольких уровней распределения в установке после ограничивающего выключателя также приведет к значительной экономии.

Метод каскадирования позволяет, по сути, существенно сэкономить на распределительных устройствах (более низкая допустимая производительность после ограничивающего автоматического выключателя) и проектных исследованиях до 20% (в целом).

Селективные схемы защиты и каскадирование совместимы в линейке Compact NSX вплоть до полной отключающей способности распределительного устройства при коротком замыкании.O представляет собой операцию открытия.
CO представляет собой операцию закрытия, за которой следует операция открытия.

Характеристики кривых срабатывания и координации автоматического выключателя

Рисунок 1: Упрощенная временная кривая тока. Фото: TestGuy

Время-токовые кривые используются, чтобы показать время, необходимое автоматическому выключателю для отключения при заданном уровне перегрузки по току.

Время-текущие кривые обычно отображаются в виде графика журнала. Цифры вдоль горизонтальной оси кривой представляют номинальный постоянный ток (In) для автоматического выключателя, цифры по вертикальной оси представляют время в секундах.

Чтобы определить, сколько времени потребуется выключателю для отключения: найдите текущее значение, кратное (In), внизу графика. Затем нарисуйте вертикальную линию до точки, где она пересекает кривую, а затем проведите горизонтальную линию с левой стороны графика, чтобы найти время поездки.

Общее время отключения автоматического выключателя — это сумма времени срабатывания выключателя, времени отключения, времени механического срабатывания и времени дуги.

Кривые

разработаны с использованием заранее определенных характеристик, таких как работа при температуре окружающей среды 40 ° C, поэтому имейте в виду, что фактические условия эксплуатации автоматического выключателя могут вызвать отклонения в его характеристиках.

У большинства кривых есть информационное окно, в котором будет указано, к какому выключателю применяется кривая. Это информационное окно может также содержать важные примечания от производителя, такие как допустимое отклонение от времени поездки.

Пример реальной кривой тока времени автоматического выключателя с основными моментами. Фото: TestGuy

---

Защита от перегрузки

Верхняя часть кривой время-ток показывает тепловую реакцию выключателя, изогнутая линия указывает номинальную производительность автоматического выключателя.

В термомагнитных выключателях тепловая перегрузка возникает, когда биметаллический провод внутри автоматического выключателя отклоняется после нагревания током нагрузки, разблокируя рабочий механизм и размыкая контакты.

Чем больше перегрузка, тем быстрее биметаллическая полоса нагревается и отклоняется, чтобы устранить перегрузку. Это то, что известно как обратная временная кривая.

Долговременная функция

В электронных автоматических выключателях функция длительного действия (L) имитирует эффект термического биметаллического элемента.Номинальная точка срабатывания, в которой электронный расцепитель определяет перегрузку, составляет примерно 10% от выбранного номинального тока. После срабатывания автоматический выключатель сработает по истечении времени, заданного настройкой длительной задержки.

---

Защита от короткого замыкания

Нижняя часть кривой время-ток отображает реакцию автоматического выключателя на короткое замыкание. В термомагнитных выключателях в месте срабатывания при значительных токах сверхвысокой величины срабатывает магнитный якорь внутри автоматического выключателя, который отключает механизм.

Функция мгновенного действия

В электронных автоматических выключателях функция мгновенного действия (I) имитирует магнитные характеристики термомагнитного выключателя. Это достигается с помощью микропроцессора, который много раз в секунду берет выборки из формы волны переменного тока для вычисления истинного среднеквадратичного значения тока нагрузки. Мгновенное отключение происходит без преднамеренной задержки по времени.

Рисунок 3: Комбинированная кривая LSIG. Фото: TestGuy.

Кратковременная функция

Некоторые электронные автоматические выключатели могут быть оснащены функцией короткого замыкания (S), которая дает автоматическому выключателю задержку перед отключением при значительном перегрузке по току.Это позволяет осуществлять избирательную координацию между защитными устройствами, чтобы гарантировать, что только устройство, ближайшее к месту повреждения, отключается, не затрагивая другие цепи (см. Координацию автоматического выключателя ниже) .

I ² t характеристика функции короткого времени определяет тип задержки. I ² t IN приведет к обратнозависимой выдержке времени, которая напоминает временные / токовые характеристики предохранителей. Это похоже на функцию долгого времени, за исключением гораздо более быстрой задержки.I ² t OUT обеспечивает постоянную задержку, обычно 0,5 секунды или меньше, как указано на кривой время-ток.

Функция блокировки зоны

Автоматические выключатели, оборудованные блокировкой зон по короткой задержке без сигнала ограничения от нижестоящего устройства, будут иметь минимальную временную полосу, применяемую независимо от настройки, это иногда называется максимальной неограниченной задержкой.

Когда мгновенная функция отключена, используется блокировка с кратковременной задержкой для мгновенного отключения автоматических выключателей в случае значительного короткого замыкания. Это называется кратковременной стойкостью и отображается на кривой срабатывания в виде абсолютного значения в амперах.

Связанные: Основные принципы селективной блокировки зон (ZSI)

---

Защита от замыканий на землю

Как и функция защиты от замыкания на землю, элемент защиты от замыкания на землю (G) состоит из установки срабатывания и задержки. Когда происходит замыкание фазы на землю, сумма фазных токов перестает быть равной, поскольку ток замыкания на землю возвращается через шину заземления.В 4-проводной системе четвертый трансформатор тока устанавливается на нейтральную шину для обнаружения этого дисбаланса.

Когда происходит дисбаланс тока, автоматический выключатель срабатывает, если величина превышает уставку срабатывания замыкания на землю. Если выключатель остается включенным в течение времени, заданного задержкой замыкания на землю, автоматический выключатель сработает. Защита от замыкания на землю иногда поставляется с функцией I ² t, которая работает по тому же принципу, что и кратковременная задержка.

Пример 4-проводной системы защиты от замыканий на землю.Фото: TestGuy.

Защита от замыкания на землю требует наименьшего количества энергии для отключения автоматического выключателя, часто со значениями отключения, установленными значительно ниже уставки длительного срабатывания. При тестировании функции перегрузки или короткого замыкания автоматического выключателя защиту от замыкания на землю необходимо отключить или «убрать с дороги» для срабатывания других функций.

Использование испытательного комплекта изготовителя или изменение проводки входа трансформатора тока нейтрали является предпочтительным методом тестирования первичной инжекции на выключателе низкого напряжения с защитой от замыкания на землю, в противном случае два полюса могут быть соединены последовательно, чтобы обеспечить сбалансированные вторичные токи на расцепитель. .

Связано: Системы защиты от замыканий на землю: основы тестирования производительности

---

Координация автоматического выключателя

Время-токовые кривые необходимы для правильного согласования автоматических выключателей. В случае неисправности должен срабатывать только ближайший к неисправности автоматический выключатель, не затрагивая другие цепи.

В приведенном ниже примере три автоматических выключателя скоординированы таким образом, чтобы время отключения каждого выключателя было больше времени отключения выключателя (ей), расположенного ниже по цепи, независимо от величины повреждения.

Упрощенный пример координации отключения выключателя. Фото: TestGuy.

Автоматический выключатель CB-3 настроен на отключение, если перегрузка 2000A или выше происходит в течение 0,080 секунды . Автоматический выключатель CB-2 сработает, если перегрузка сохраняется в течение 0,200 секунд, и автоматический выключатель CB-1 , если неисправность сохраняется в течение 20 секунд .

При возникновении неисправности после выключателя CB-3 он срабатывает первым и сбрасывает неисправность. Автоматические выключатели CB-2 и CB-1 будут продолжать обеспечивать питание цепи.

Каждая функция расцепителя должна быть скоординирована для предотвращения ложных срабатываний. Если автоматический выключатель питает часть оборудования, например, с большими пусковыми токами, значение мгновенного срабатывания должно быть выше, чем значение кратковременного срабатывания, чтобы предотвратить отключение, когда оборудование находится под напряжением.

Связанные: Объяснение исследований по координации электроэнергетической системы

---

Артикул:

Комментарии

Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы комментировать.

Метод испытания выключателя — Типы и текущие испытания

Испытание выключателя сложнее по сравнению с другим электрическим оборудованием, таким как трансформатор или машина, поскольку ток короткого замыкания очень велик. Испытания трансформатора в основном делятся на две группы: типовые испытания и стандартные испытания.

Типовые испытания автоматического выключателя

Типовые испытания проводятся с целью проверки возможностей и подтверждения номинальных характеристик автоматического выключателя.Такие испытания проводятся в специально построенной испытательной лаборатории. Типовые испытания можно в целом разделить на испытания на механические характеристики, тепловые испытания, испытания на диэлектрическую или изоляционную способность, испытания на короткое замыкание для проверки включающей способности, отключающей способности, кратковременного номинального тока и рабочего режима. .

Механическое испытание — Это испытание на механическую способность, включающее многократное размыкание и замыкание выключателя. Автоматический выключатель должен размыкаться и замыкаться с правильной скоростью и выполнять свои предписанные обязанности и работать без механических повреждений.

Тепловое испытание — Тепловые испытания проводятся для проверки теплового поведения автоматических выключателей. Испытуемый выключатель выдерживает установившееся повышение температуры из-за протекания его номинального тока через полюс в номинальном состоянии. Превышение температуры для номинального тока не должно превышать 40 ° для тока менее 800 А при нормальном токе и 50 ° для нормального значения тока 800 А и выше.

Диэлектрические испытания — Эти испытания проводятся для проверки выдерживаемой частоты промышленной частоты и импульсного напряжения.Испытания промышленной частоты проводятся на новом автоматическом выключателе; испытательное напряжение изменяется в зависимости от номинального напряжения выключателя.

Испытательное напряжение с частотой от 15 до 100 Гц прикладывают следующим образом. (1) между полюсами при замкнутом выключателе (2) между полюсом и землей при разомкнутом автоматическом выключателе и (3) между выводами при разомкнутом автоматическом выключателе.

При импульсных испытаниях на выключатель прикладывается импульсное напряжение заданной величины. Для наружного контура проводятся сухие и влажные испытания.

Тест на короткое замыкание — Автоматические выключатели подвергаются внезапным коротким замыканиям в лабораториях для испытаний на КЗ, и для определения поведения автоматических выключателей во время включения, во время размыкания контактов и после дуги снимаются осциллограммы. вымирание.

Осциллограммы изучаются с особым вниманием к включающим и отключающим токам, как симметричным, так и асимметричным напряжениям повторного включения, а распределительное устройство иногда испытывается при номинальных условиях.

Плановые испытания автоматического выключателя

Стандартные испытания также выполняются в соответствии с рекомендациями стандартов Индийской инженерной службы и индийских стандартов. Эти испытания проводятся на территории производителей. Регулярные испытания подтверждают правильное функционирование автоматического выключателя. Стандартные испытания подтверждают правильное функционирование автоматического выключателя.