Время срабатывания автоматического выключателя при кз: Проверка автоматических выключателей | Полезные статьи

Подробно рассказываем о кривых срабатывания автоматических выключателей

август 16, 2021

В результате протекания по проводам токов, превышающих максимально допустимые значения, выходит из строя бытовая техника, перегревается и плавится проводка. Задача замыкающего и размыкающего электроцепь автоматического выключателя – защитить линию от повреждений сверхтоками перегрузок и коротких замыканий. Правильный выбор автомата даёт возможность не только своевременно обесточить электролинию на избыточно нагруженном участке, сохранив работоспособность защитного устройства, но и избежать перебоев с электричеством при подключении в сеть электроприборов с высокими пусковыми токами. Кривые срабатывания автоматических выключателей наглядно демонстрируют зависимость времени срабатывания защитного устройства от отношения величины протекающего по нему тока к номинальному.

Особенности работы автоматов защиты сети

Чтобы понять, какой автоматический выключатель вам подходит больше всего, нужно детально представлять себе работу устройства с комбинированным расцепителем.

В конструкцию современного автоматического выключателя как правило входят и тепловой и электромагнитный расцепители. Тепловой, представляющий собой биметаллическую пластину, размыкает электрическую цепь, когда общая мощность включенного в неё оборудования превышает предельно допустимую. Отключение питания происходит из-за изменения положения в результате деформации, вызванной тепловым расширением, спаянного из двух разных по составу металлических элементов теплового расцепителя.

Электромагнитный расцепитель представляет собой катушку с установленным на специальной пружине сердечником, который втягивается внутрь катушки под воздействием увеличившегося в результате короткого замыкания электромагнитного поля, размыкая подвижный контакт автоматического выключателя. Электрическая дуга, возникающая на подвижном контакте при срабатывании любого из расцепителей, дробится и затухает между пластинами дугогасительной камеры автомата.

Маркировка A, B, C, D, K или Z на корпусе автоматического выключателя – это токовременная характеристика срабатывания.  Она показывает, во сколько раз значение силы тока должно превысить номинальное, чтобы произошло автоматическое отключение. Цифра справа от неё – номинальный ток, на который рассчитан автомат.

Справка! Номинальный ток – это максимально допустимый ток, который электрическая сеть способна проводить продолжительное время без перегрева токопроводящих элементов и изоляции. Оптимальное для объекта значение номинального тока определяется сечением проводки и предполагаемой нагрузкой оборудования, которое планируется к ней подключить.

По кривой тока можно узнать, разомкнёт ли автомат, который вы собираетесь установить в электрощитке на входе в квартиру, сеть в случае, если произойдёт короткое замыкание. На графике ниже красная пунктирная линия, соответствующая рассчитанной для автомата типа C с номиналом 16 А кратности увеличения нагрузки в момент КЗ, пересекает кривую в зоне электромагнитной защиты автомата и соответствует времени срабатывания 0,01 с.

Это означает, что проводка не пострадает, поскольку цепь будет разомкнута практически сразу же после того, как произойдёт перегрузка.

Однако если вы поставите автоматический выключатель, номинал которого существенно больше повседневной нагрузки, в случае возникновения короткого замыкания кратность превышения номинального значения тока, под которое рассчитан приобретённый вами автомат, будет незначительной, отключение, судя по графику ниже, произойдёт лишь через 10 с после наступления аварийной ситуации. За это время проводка, работающая под большой нагрузкой, может оплавиться.

Установка разных по типу защитных устройств на входе в квартиру и отдельно для каждой ветви электрической сети позволяет поддерживать нормальное электроснабжение практически всей жилой площади даже в случае, если на одном из участков произошла перегрузка сети в результате КЗ. Совмещая кривые двух автоматов, мы видим, что повышение нагрузки, в результате которого автомат типа B (кривая синего цвета) разомкнёт цепь через 0,02 с, вызовет отключение автомата типа C (сиреневая кривая) больше чем через минуту. Отключение ветви, где произошло замыкание, восстановит нормальное значение силы тока в проводке, поэтому выключатель C не сработает.

Типы кривых срабатывания

Каждая кривая расположенного ниже графика показывает, как изменяется время размыкания цепи в зависимости от нагрузки и типа автоматического защитного устройства. Тип мгновенного расцепления A, B, C, D, K или Z определяется кратностью превышения нагрузки в токопроводящей сети:

• A – для срабатывания автомата необходимо повышение нагрузки в 2–3 раза;
• B – чтобы сработал электромагнитный расцепитель, нагрузка должна увеличиться в 3–5 раз;
• C – расцепитель сработает в случае увеличения тока в 5–10 раз;
• D – защитный выключатель сработает после того, как ток в сети превысит номинальный в 10–20 раз;
• K, Z – параметры задаются техническими условиями производителя.

Каждому типу кривой соответствуют две линии, определяющие диапазон, в котором работает автомат, и две зоны: верхняя, демонстрирующая, как быстро будет срабатывать автоматический выключатель в неразогретом состоянии, и нижняя, показывающая, как изменится время отключения, если проводка будет разогретой.

На вертикально расположенной оси отмечено время размыкания цепи защитным устройством, по горизонтальной оси графика можно определить, во сколько раз сила тока должна увеличиться, чтобы автомат сработал в заданное время. Цифры в верхнем левом углу графика означают, что тепловой расцепитель может разомкнуть цепь в случае превышения номинального значения силы тока в 1,13 раза и точно сработает примерно через час, если нагрузка увеличится в 1,45 раза.

Время-токовая характеристика типа В

Защитное устройство с токовременной нагрузкой типа B используется в электролиниях, где практически не фиксируются пусковые токи. Срабатывает он за 0,04 с при повышении значения номинала переменного тока в 5 раз в разогретом состоянии и через 32 секунды в неразогретом виде, если его номинал не превышает 32 А.

Время-токовая характеристика типа С

Перегрузочная способность автоматов C-типа позволяет использовать их в качестве вводных устройств, размыкающих в случае необходимости общую сеть. При повышении силы тока в 5 раз по отношению к номинальной автомат разомкнёт гоячую сеть через 0,02 с и через 10 с, если номинальное значение силы тока защитного устройства не более 32 А. Если значение номинальной силы тока будет превышено в 5 раз, автоматическое защитное устройство разомкнёт цепь через 0,01 с.

Время-токовая характеристика типа D

Автоматические защитные устройства типа D устанавливают в сетях с большими пусковыми нагрузками. При увеличении номинального значения в 10 раз, сеть будет разомкнута через 0,02 с в разогретом виде и через 3 секунды, если номинальный ток увеличится в те же 10 раз для автомата с номинальным значением силы тока не превышающим 32 А в то время, когда проводка ещё не успела разогреться.

Время-токовая характеристики A, K и Z

Высокочувствительные автоматы типа A защищают удлинённые цепи с полупроводниками, в работе которых не допускаются даже незначительные перегрузки.

Выключатели K-типа применяются в цепях с индуктивной нагрузкой и срабатывают при увеличении номинального переменного тока в 12 раз и в 18 постоянного. Автоматы Z-типа применяются в линиях, оснащённых электроникой. Срабатывают они при повышении номинального переменного тока в 3 раза или в 4,5 постоянного.

Изменение характеристик расцепления автоматов

Температура окружающего воздуха и тепло, исходящее от расположенных рядом полюсов могут существенно изменить параметры работы автоматического выключателя. При рассчёте нагрузочной способности защитного автомата возможный перегрев учитывается с помощью умножения значения номинального тока на коэффициенты Kt и Kn.

Приспосабливая автоматический выключатель к требованиям управляемой им электросети, некоторые производители оснащают защитные устройства регулируемыми расцепителями. Максимум номинального значения тока такого автомата при покупке вы можете определить по максимальному уровню уставки тока отключения.

Испытания автоматических выключателей

Чтобы убедиться в работоспособности защитного устройства, параметры его работы проверяют следующим образом:

• В неразогретом состоянии через автомат защиты пускают ток, превышающий номинальное значение в 1,13 раза. Автоматы с номинальным значением силы тока не более 63 A должны отключить электричество через час, с номинальным значением более 63 A – лишь через 2 часа.
• Ток, превышающий номинальное значение в 1,45 раза заставит сработать выключатель номиналом до 63 А меньше чем за час. Для автоматов, рассчитанных на 63 А и более, время до размыкания электрической цепи не должно превысить 2 часа.
• Если через холодное защитное устройство номиналом до 63 А пропустить ток, в 2,55 раза больше номинала, автомат, рассчитанный не более чем на 32 А, сработает в диапазоне от 1 с до 1 мин и не позднее чем через 2 минуты, если номинальный ток защитного автомата выше 32 А.
• Через защитное устройство типа B или C в неразогретом состоянии пропускают ток нижнего порога диапазона. Для приборов с номиналом меньше 32 А время срабатывания должно находиться в пределах от 0,1 с до 45 с, для автоматов с номиналом силы тока от 32 А оно составит не больше 90 с.
• Через тот же холодный выключатель B или C, пропускают ток верхнего порога диапазона. Автоиат должен сработать за время меньше 0,1 с.

Полученные результаты должны соответствовать токовременным характеристикам, отображённым кривыми графика. При проведении испытательных мероприятий следует помнить, что обязательное отключение защитного автомата в установленное Правилами устройства электроустановок время, происходит лишь в случае, если ток однофазного КЗ равен или превышает верхнее значение, определённое производителем для выключателя такого диапазона.

Почему срабатывают автоматические выключатели | ЭЛСИС24

1177

Основные неисправности автоматических выключателей, их причины возникновения и способы устранения. Что делать, если автомат не включается или выбивает.

 

Если в квартире погас свет, отключились розетки, или перестала работать электроплита, то любой мало-мальски знакомый с электротехникой человек идет на площадку проверять в электрощите состояние автоматических выключателей. Чаще всего, устранение неисправности сводится к повторному включению автомата.

Факт срабатывания современного модульного автоматического выключателя определяется легко: ручка находится в положении «вниз», на ней отчетливо виден круглый знак – «ноль». Для включения достаточно повернуть эту ручку вверх, тогда появится горизонтальная черта, и можно будет считать, что миссия выполнена.

Многие квартиры на постсоветском пространстве оборудованы щитками с автоматами немного другого образца. Автоматические выключатели серии АЕ и им подобные имеют немного большие габариты, крепятся к основанию длинными винтами и обладают неприятным свойством: при срабатывании их ручка остается в прежнем, верхнем положении. Это затрудняет поиск сработавшего автомата, который необходимо выключить и снова включить, чтобы вновь подать напряжение.

Но все это, по большому счету, мелочи. Сработавший автомат говорит о какой-то неисправности, а нам надо разобраться, о какой именно.

Расцепители автоматических выключателей

Для начала надо выяснить хотя бы в общих чертах, что такое автоматический выключатель, и как он работает. Многим известно, что автомат разрывает «фазу». Многополюсный автомат может разрывать и нулевой рабочий проводник. Но разрывать цепь автомат может не только по желанию владельца, поворачивающего ручку вниз. На то это и «автоматический» выключатель, что выключиться он может и автоматически.

Необходимо это для того, чтобы защитить проводники и квартирное электрооборудование от повышенного электрического тока, способного вызвать пожар и разрушения. Причиной же возрастания тока может стать:

1. Перегрузка сети. Ее может вызвать включение неисправных электроприемников, или электроприемников, суммарная мощность которых превышает возможности сети. Последнее может быть связано и с неправильной электрической разводкой по квартире, когда на одну группу приходится большое количество штепсельных розеток. Каждая розетка в отдельности вполне может быть и не перегружена, но суммарный их ток может достигать недопустимых для одного автомата значений.

Для защиты от токов перегрузки в автоматических выключателях применяется тепловой расцепитель – биметаллический контакт, состояние которого зависит от температуры, которая, в свою очередь, зависит от протекающего электрического тока. Уставку, то есть, ток срабатывания теплового расцепителя обычно можно регулировать в небольших пределах.

2. Короткое замыкание в сети. Оно может быть вызвано неисправностью электропроводки или выходом из строя какого-либо электроприемника. Для новой электропроводки короткое замыкание может стать результатом ошибки в монтаже, например, при соединении проводов в ответвительной коробке. Физически короткое замыкание – это электрическое соединение фазного и нулевого проводника помимо нагрузки. Поскольку сопротивление цепи в этом случае ограничивается только сопротивлением проводов, то электрический ток мгновенно достигает очень большого значения.

Для защиты от сверхтоков короткого замыкания тепловой расцепитель автомата неэффективен: пока нагреется и разорвется биметаллический контакт, провода уже практически наверняка будут повреждены, а электрическая дуга вызовет возгорание. Поэтому в модульных автоматических выключателях всегда применяетсяэлектромагнитный расцепитель, скорость срабатывания которого составляет доли секунды с момента возрастания тока.

Итак, если в вашем квартирном щитке сработал автоматический выключатель, то можно, конечно, включить его вновь. Однако систематическое срабатывание говорит о какой-то проблеме, которую придется решать. 

Короткое замыкание в цепи розеток

При мгновенном срабатывании автомата после его включения есть все основания полагать, что мы имеем дело с коротким замыканием – тепловой расцепитель так быстро не сработает. Убедиться в наличии замыкания можно при помощи мультиметра – сопротивление между нулевой рабочей шиной N и выводом автоматического выключателя при коротком замыкании должно быть близко к нулю. Разумеется, проводить подобные измерения можно, только при выключенном автомате.

Коль скоро мы убедились, что причина срабатывания – короткое замыкание, то необходимо выяснить, где именно оно произошло. Автоматические выключатели в щитке должны быть подобраны в соответствии с принципами селективности, а это значит, что сработать должен именно автомат, расположенный ближе всего к месту короткого замыкания. При этом выключатель реагирует только на замыкания в той части цепи, которая расположена после него относительно линии.

Поэтому, скажем, если срабатывает только вводной автоматический выключатель, то место замыкания с большой долей вероятности расположено прямо во вводном щите. При замыкании в пределах квартиры срабатывает групповой выключатель и зачастую вместе с ним – вводной автомат. В этом случае вводной аппарат можно смело включить вновь и выяснить, какая именно группа электроприемников подключена к проблемному проводу – эта группа не будет работать.

Выяснив этот вопрос, можно отключить все эти электроприемники и вновь ввести групповой автомат в работу. Если он не сработал, то причина состоит в неисправности одного из отключенных электроприборов. Найти конкретного виновника можно либо поочередным включением всех электроприемников, либо измерением их входного сопротивления. Второй способ не подходит для приборов, имеющих электронное управление. Неисправный прибор, разумеется, подлежит ремонту.

Если все приборы исправны, необходимо приступить к осмотру розеток, входящих в состав группы: пластиковые корпуса разобрать, проверить и подтянуть клеммные зажимы. После розеток наступает черед коробок. Их придется вскрыть. И если осмотр не выявит явных неисправностей, то провода надо разъединить, чтобы проверить сопротивление между жилами кабелей по отдельности. Такая проверка уже точно позволит определить, в каком именно из кабелей имеется замыкание. Поврежденная линия подлежит замене, а жилы в коробке необходимо вновь соединить с применением сертифицированных зажимов.

Короткое замыкание в цепи освещения

Если срабатывающий автоматический выключатель защищает цепи освещения, то проверку можно начать с введения автомата при выключенных выключателях. Не сработал автомат – можно поочередно щелкать выключателями для того, чтобы выяснить, в цепи какого именно из них имеется короткое замыкание. Таким образом сужаем область поиска до цепи группы светильников, вводимых с одного выключателя.

В этой группе следует тщательно осмотреть каждый светильник, выкрутив лампы и рассмотрев клеммные зажимы. Мультиметром можно измерить сопротивление между фазным и нулевым проводом со стороны каждого светильника. При этом можно определить светильник или кабельную линию, в которой произошло замыкание.

Если же короткое замыкание выявляется на всех светильниках группы, или присутствует в сети вне зависимости от положения выключателя, то местом замыкания, скорее всего, является ответвительная коробка освещения. Ее необходимо вскрыть и проверить точно так же, как в случае с замыканием розеточной сети. Ну, а если и в коробке полный порядок, то прозваниваем отдельные кабельные линии, разъединив их концы.

Перезагрузка

Перегрузка сети — Как уже говорилось, в случае перегрузки сети по току автоматическому выключателю требуется некоторое время для срабатывания. Обычно речь идет о нескольких минутах. Поэтому если автомат вышибает время от времени, то очень может быть, что вы имеете дело именно с перегрузкой.

Перегрузка цепи освещения — явление достаточно редкое, и чтобы его избежать, используйте только лампы, подходящие по мощности к вашим светильникам, а модернизацию цепи освещения производите с учетом резерва по мощности. Ведь цепи освещения отдельных квартир часто бывают защищены одним автоматом на десять ампер. Этого часто бывает и достаточно, но при установке большого количества дополнительных светильников в щитке необходимо предусмотреть дополнительный автомат освещения для их питания, особенно, если светильники галогеновые или с обычными лампами накаливания.

Перегрузка розеточной сети — это совсем не редкость. Во время проектирования и монтажа электропроводки в доме невозможно точно определить нагрузку на каждую группу. Поэтому для удобства жильцов на группу, включаемую одним автоматическим выключателем, приходится по три-четыре розетки. И, несмотря на то, что номинал автоматического выключателя обычно подбирается по сечению питающей жилы и не превышает 25 ампер, номинальный ток розеток может составлять 16 ампер.

Здесь есть все предпосылки для перегрузки, если все мощные электроприемники, такие как чайник, утюг, микроволновая печь и тому подобное, включить в розетки одной группы. Тут уж, разумеется, сработает автоматический выключатель. И чтобы подобного не происходило, необходимо равномерно распределять мощную нагрузку между группами, а при отсутствии такой возможности – не включать в сеть одновременно несколько мощных электроприемников.

Случается, что неисправный электроприбор потребляет повышенный ток, который приводит к перегрузке сети и срабатыванию автоматического выключателя. Замерить ток в бытовых условиях не всегда возможно, но если срабатывание теплового расцепителя происходит только при включении какого-то одного электроприемника, а номинальная мощность этого прибора не превышает 2,5 кВт, то следует произвести его ревизию на предмет наличия неисправностей.

Неисправность автоматического выключателя — не так уж и редко причиной постоянного срабатывания автоматических выключателей является неисправность последних. Даже среди новых автоматов допускается некоторое количество бракованных экземпляров. Их неспособность держать уставку (а касается это, в основном, тепловых расцепителей) часто выявляется только в ходе эксплуатации.

Поэтому при систематическом срабатывании теплового расцепителя автомата, прежде чем приступать к радикальным методам решения проблемы, можно просто произвести пробную замену автомата на схожий по номиналу и характеристике.

В заключение

В статье мы умышленно обошли стороной моменты, когда срабатывание автомата вызвано повреждением линии в ходе ремонтных работ – это тема отдельного разговора. По той же причине мы не стали касаться ситуации, когда срабатывает дифференциальный автоматический выключатель.

Но напоследок хотелось бы напомнить, что самый популярный способ решения проблемы срабатывающего автомата – замена его на автомат большего номинала – не допустим категорически. Автоматические выключатели – это аппараты, обеспечивающие защиту от пожара и повреждений. Их номинал подбирается именно с целью обеспечения безопасности. Произвольно выбранный автомат не выполнит своих функций и не защитит от опасных режимов работы электрической сети.

Похожие статьи по теме

Замена старых пробок на автоматы

Во многих домах, особенно старой постройки, в распредщитке стоят устаревшие предохранители — или «пробки». Если они выходят из строя, найти новые на заменунепросто, да и незачем — современные автоматы, даже немецкие стоят столько же, а по надёжности превосходят их многократно.

Читать

Какой фирмы выбрать автоматические выключатели?

Обзор лидирующих отечественных и зарубежных фирм, выпускающих автоматические выключатели.

Читать

В чем отличие УЗО от дифавтомата?

Чем отличается УЗО от дифавтомата, необходимость применения этих приборов. Основные отличия по функционалу, маркировке, значению электросхем. Особенности эксплуатации.

Читать

Сборка электрощитка в квартире или частном доме

Советы по сборке электрического щитка в квартире или частном доме от профессионального электрика! Схемы электрощитка, монтаж, элементы щитка, инструкция по сборке.

Читать

Что такое УЗО и как оно работает?

УЗО (Устройство Защитного Отключения) — это коммутационный аппарат предназначенный для защиты электрической цепи от токов утечки, что в свою очередь обеспечивает защиту от пожаров (возгорания электропроводки) и от поражения человека электрическим током.

Читать

Как выбрать автоматический выключатель

Прежде чем выбрать автоматический выключатель, давайте попробуем разобраться, что это такое и для чего оно нужно.

Читать

Понимание кривых отключения — c3controls

Введение в кривые отключения

Кривые отключения, также известные как кривые времени и тока, могут быть пугающей темой. Цель этой короткой статьи — познакомить вас с концепцией кривых траектории и объяснить, как их читать и понимать.

Что такое UL?

Underwriters Laboratories (UL) была основана в 1894 году как Электрическое бюро страховщиков, бюро Национального совета пожарных страховщиков. UL была основана в первую очередь для проведения независимых испытаний и сертификации пожарной безопасности электротехнических изделий. Эти продукты включают в себя устройства защиты цепей, обсуждаемые в этой статье.

Устройства защиты цепи

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждения в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к пожару, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

Что такое кривая отключения?

Проще говоря, кривая срабатывания — это графическое представление ожидаемого поведения устройства защиты цепи. Устройства защиты цепей бывают разных форм, включая предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.

Кривые отключения отображают время отключения устройств максимального тока на основе заданного уровня тока. Они предоставляются производителями устройств защиты цепей, чтобы помочь пользователям выбрать устройства, которые обеспечивают надлежащую защиту оборудования и производительность, избегая ложных отключений.

Различные типы кривых отключения

Зачем нужны разные кривые отключения?

Автоматические выключатели должны срабатывать достаточно быстро, чтобы избежать отказа оборудования или проводки, но не настолько быстро, чтобы давать ложные или ложные срабатывания.

Во избежание ложных срабатываний автоматические выключатели должны иметь соответствующие параметры для компенсации пускового тока. NEMA определяет мгновенный пиковый бросок как мгновенный переходный ток, который происходит сразу (в течение половины периода переменного тока) после замыкания контакта .

Пусковой ток — это то, что вызывает приглушение света в доме, когда запускается двигатель, например, в сушилке для белья или пылесосе.

На рис. 2 (ниже) показан пример пускового тока для двигателя переменного тока.

Как видно из графика, пусковой ток, вызванный включением двигателя, составляет 30 А. Он намного выше рабочего или установившегося тока. Пусковой ток достигает пика, а затем начинает затухать по мере того, как двигатель раскручивается.

Нам нужны разные кривые отключения, чтобы сбалансировать необходимое количество защиты от перегрузки по току с оптимальной работой машины. Выбор автоматического выключателя с кривой отключения, которая срабатывает слишком рано, может привести к нежелательному отключению. Выбор автоматического выключателя, который срабатывает слишком поздно, может привести к катастрофическому повреждению машины и кабелей.

Как работает MCB?

Чтобы понять кривую срабатывания, полезно понять, как работает миниатюрный автоматический выключатель или устройство защиты от перегрузки по току. На рис. 3 ниже показан вид миниатюрного автоматического выключателя (MCB) изнутри.

Миниатюрный автоматический выключатель с биметаллической пластиной (2) и магнитной катушкой/соленоидом (6) может быть двумя отдельными типами устройств защиты цепи в одном. Биметаллическая пластина обеспечивает защиту от перегрузок в ответ на меньшие перегрузки по току, обычно в 10 раз превышающие рабочий ток. Металлическая полоса состоит из двух полос разных металлов, соединенных вместе, которые расширяются с разной скоростью при нагревании. В ситуации перегрузки биметаллическая полоса изгибается, и это движение приводит в действие расцепляющий механизм и разрывает (размыкает) цепь. Лента преобразует изменение температуры в механическое перемещение.

Магнитная катушка или соленоид (6) реагирует на быстрые, более высокие токи, вызванные короткими замыканиями, обычно превышающие рабочий ток более чем в 10 раз — до десятков или сотен тысяч ампер. Сильный ток вызывает создание магнитного поля катушкой, которая быстро (в течение микросекунд) перемещает внутренний поршень, приводя в действие исполнительный механизм и размыкая цепь.

Кривая отключения

Рисунок 4 (ниже) представляет собой график кривой отключения.

• Ось X представляет кратное значение рабочего тока автоматического выключателя.
• Ось Y представляет время срабатывания. Логарифмическая шкала используется для отображения времени от 0,001 секунды до 10 000 секунд (2,77 часа) при кратности рабочего тока.

На рис. 5 (ниже) показана кривая отключения B, наложенная на график. Тремя основными компонентами кривой отключения являются:

1. Тепловая кривая отключения. Это кривая отключения для биметаллической пластины, которая предназначена для более медленных перегрузок по току, чтобы учесть бросок/запуск, как описано выше.
2. Кривая магнитного отключения. Это кривая срабатывания катушки или соленоида. Он предназначен для быстрой реакции на большие перегрузки по току, такие как короткое замыкание.
3. Идеальная кривая поездки. Эта кривая показывает желаемую кривую срабатывания биметаллической пластины. Из-за органической природы биметаллической пластины и изменяющихся условий окружающей среды трудно точно предсказать точную точку срабатывания.

Как кривая отключения связана с фактическим автоматическим выключателем?

На рис. 6 (ниже) показано, как внутренние компоненты MCB соотносятся с кривой срабатывания.

В верхней части диаграммы показана кривая теплового отключения для биметаллической пластины. Это говорит нам о том, что при 1,5-кратном номинальном токе самое быстрое срабатывание автоматического выключателя составляет сорок секунд (1). Сорок секунд при двойном номинальном токе — это самое медленное срабатывание автоматического выключателя (2).

Нижняя часть диаграммы предназначена для магнитного отключения катушки/соленоида; От 0,02 до 2,5 секунд при 3-кратном номинальном токе — это самое быстрое время срабатывания автоматического выключателя (3). Такая же продолжительность, от 0,02 до 2,5 секунд, при 5-кратном номинальном токе является наибольшим временем, которое требуется автомату для отключения (4).

Область, заштрихованная между ними, — это Зона срабатывания.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ. Кривые срабатывания представляют прогнозируемое поведение автоматического выключателя в холодном состоянии (температура окружающей среды в помещении). Холодное состояние — это когда биметаллическая пластина находится в пределах рабочей температуры окружающей среды для выключателя. Если выключатель недавно испытал тепловое отключение и не остыл до температуры окружающей среды, он может отключиться раньше.

Собираем все вместе

Рисунок 7 (ниже) дает более четкое представление об этих концепциях.

Обратите особое внимание на зону срабатывания, где выключатель может сработать или не сработать. Думайте об этом как о зоне кота Шредингера. Внутри зоны, пока не произойдет перегрузка по току, мы не знаем точно, когда/сработает ли выключатель (кот Шредингера = мертвый) или не сработает ли выключатель (кот Шредингера = живой).

Теперь, когда мы собрали все вместе, становится ясно, что выбор автоматического выключателя на 10 А, кривая B может привести к ложным срабатываниям, поскольку выключатель входит в зону срабатывания при 30 А. (См. рис. 8 ниже.) Наиболее часто для электродвигателей выбирают выключатели с характеристикой D, хотя иногда можно выбрать выключатели с характеристикой C для приложений со смешанной нагрузкой в ​​одной и той же цепи.

Тремя наиболее распространенными кривыми отключения для миниатюрных автоматических выключателей являются B, C и D. Поместив все три на одну диаграмму (рис. 9 ниже), мы можем увидеть, как тепловая часть кривых похожа друг на друга, но существуют различия в том, как работает магнитная характеристика (катушка/соленоид) и, следовательно, автоматический выключатель.

Резюме:

Защита цепи используется для защиты проводов и электрического оборудования от повреждений в случае электрической перегрузки, короткого замыкания или замыкания на землю. Грозовые разряды, перегрузка электрических розеток или внезапный скачок напряжения могут привести к возникновению опасной ситуации, которая может привести к возгоранию, повреждению оборудования или травмам. Защита цепи предназначена для устранения этого риска до того, как он возникнет, путем отключения питания цепи.

• К устройствам защиты цепей относятся плавкие предохранители, миниатюрные автоматические выключатели, автоматические выключатели в литом корпусе, дополнительные устройства защиты, автоматические выключатели защиты двигателя, реле перегрузки, электронные предохранители и воздушные автоматические выключатели.
• Кривые отключения предсказывают поведение устройств защиты цепи как в более медленных и меньших условиях перегрузки по току, так и в более крупных и быстрых условиях перегрузки по току.
• Выбор правильной кривой срабатывания для вашего приложения обеспечивает надежную защиту цепи, ограничивая при этом ложные срабатывания.

Этот документ представляет собой краткий обзор кривых отключения. Это не окончательный ответ по этой теме. Нам еще многое предстоит узнать, включая другие типы кривых отключения и координацию автоматических выключателей. Теперь, когда мы рассмотрели основы, можно уверенно подходить к этим темам.

Заявление об отказе от ответственности:
Содержимое, представленное в этом техническом документе, предназначено исключительно для общих информационных целей и предоставляется с пониманием того, что авторы и издатели не занимаются предоставлением инженерных или других профессиональных консультаций или услуг. Практика проектирования определяется конкретными обстоятельствами, уникальными для каждого проекта. Следовательно, любое использование этой информации должно осуществляться только после консультации с квалифицированным и лицензированным специалистом, который может учесть все соответствующие факторы и желаемые результаты. Информация в этом техническом документе была размещена с разумной тщательностью и вниманием. Однако некоторая информация в этих официальных документах может быть неполной, неверной или неприменимой к конкретным обстоятельствам или условиям. Мы не несем ответственности за прямые или косвенные убытки, возникшие в результате использования, доверия или действий на основании информации, содержащейся в этом техническом документе.

ток — Время срабатывания автоматического выключателя

Заданный вопрос 5 лет, 2 месяца назад

Изменено 2 года, 3 месяца назад

Просмотрено 13 тысяч раз

\$\начало группы\$

Я немного не знаком со спецификациями автоматических выключателей и меня смущает вот это техническое описание:

https://www.waytekwire.com/datasheet/46974.pdf

более 1000 секунд для срабатывания автоматического выключателя при номинальном токе (100%).

Значит ли это, что предохранительный выключатель на 30 А сработает более чем через 16 минут после того, как через него пройдет ток силой 30 А?

Я понимаю, что всплески тока обычно довольно высоки в течение короткого периода времени, но мое приложение представляет собой солнечную панель, которая может случайно постепенно производить слишком большой ток (например, облака медленно рассеиваются) для моего контроллера заряда MPPT.

Можно ли использовать лучший вариант?

Редактировать: Для тех, кто не понимает, зачем мне нужен предохранитель на моем MPPT, вот источник, который я использовал для понимания проблемы (но с предохранителями вместо автоматических выключателей): https://www.windynation.com/jzv/inf/how-properly-fuse-solar-pv-system

• ток
• солнечный элемент
• техническое описание
• mppt
• автоматический выключатель

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

В идеале автоматический выключатель никогда не должен срабатывать при номинальном токе.

Глядя дальше на график, где он должен срабатывать, мы обнаруживаем, что выключатель на 30 А сработает примерно через 10 секунд при токе 60 А (200% номинального значения). Короткий импульс 200%-ной перегрузки (скажем, 5 секунд) не вызовет отключения, но непрерывная 200%-я перегрузка произойдет примерно через 10 секунд.

В спецификациях указано, что это термовыключатель — что-то внутри должно нагреться, прежде чем он сработает. Существуют также магнитные выключатели, которые будут работать намного быстрее, чем термические типы.

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Скорее всего, это тепловой автоматический выключатель. Для срабатывания чувствительный элемент должен нагреться до определенной температуры. Это медленно и не очень точно. Также он слишком медленный для защиты от шорт.

В электроустановках обычно используются термомагнитные выключатели. В них используется термочувствительный элемент для обнаружения низких значений перегрузки по току (отключение за 1 секунду при 10-кратной перегрузке), подкрепленный магнитным приводом (катушка), который обеспечивает максимально быстрое прерывание больших токов, вызванных коротким замыканием (менее чем 20 мс для 100-кратной перегрузки).

Ваши солнечные панели не обладают такой огромной мощностью по току, как энергосистема, так что давайте на мгновение забудем об этом.

мое приложение представляет собой солнечную панель, которая может случайно постепенно производить слишком большой ток (например, облака медленно рассеиваются), чтобы мой контроллер заряда MPPT мог справиться.

Это абсолютно бессмысленно. Ваш MPPT-контроллер должен потреблять от панели только тот ток, который он может выдержать. Если только вы не превысите его номинальное входное напряжение, поставив слишком много панелей последовательно, но вы, вероятно, проверяли это. Выключатели или предохранители предназначены для защиты соединений и кабелей от возгорания. Скорее всего, вы пытаетесь решить несуществующую проблему.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Значит ли это, что предохранительный выключатель на 30 А сработает более чем через 16 минут после того, как через него пройдет ток силой 30 А?

Да. Прерыватель сработает через 16 минут при 30А через него. Это займет даже меньше времени, если выключатель будет установлен в месте с температурой окружающей среды выше 50 градусов C.

1. Узнайте номинальную мощность вашей цепи солнечных батарей. (Номинал панели) * (Макс. множитель промышленного стандарта 1,25) * (Требование NEC для непрерывной нагрузки 1,25) * (Количество панелей).

2. Определите размер провода в соответствии с номинальной мощностью: ПРИМЕЧАНИЕ. Токовые токи проводов, указанные в приведенной выше таблице, должны быть уменьшены в зависимости от температуры окружающей среды и количества токонесущих проводников в кабелепроводе.