Выключатель автоматический номиналы: Номиналы автоматических выключателей.

Номиналы автоматических выключателей по току: стандарты и расчеты

Автор Aluarius На чтение 5 мин. Просмотров 759 Опубликовано 09.06.2016

Содержание

Наверное, не стоит напоминать о том, что в современных электрических сетях возникают перегрузки, которые негативно влияют на сами сети. Поэтому для защиты устанавливаются автоматические выключатели, или как их называют в обиходе – автоматы. Именно они отключают подачу питания в сеть, если в ней произошел перегруз. Но тут встает другой вопрос, касающийся параметров этих автоматов, где выделяются два основных: номиналы автоматических выключателей по току и времятоковая характеристика. Давайте разбираться в этих показателях.

Токовые номиналы автоматов

Начнем с того, что все характеристики автоматических выключателей располагаются на их корпусе. Поэтому найти их не проблема. Что касается номинального тока автомата, то электрики считают его основной характеристикой. По сути, это максимальное значение силы тока, которое автомат может выдержать, не отключая питающую электрическую сеть. Как только фактическая сила тока превысит номинальную, автомат сработает и отключает цепочку.

Надо сразу же отметить, что номиналы автоматических выключателей стандартизированы, то есть, имеют определенные цифровые значения. Вот этот стандартный ряд:  6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 А. Некоторые европейские производители выпускают приборы с номиналом 125 ампер.

Внимание! Все эти величины обязательно указываются на корпусе самого автомата, и они действительны при температуре окружающей среды, равной +30С. Уж так повелось.

Именно температура эксплуатации действует на токовую нагрузку автомата. И чем в данном случае выше температура, тем ниже токовую нагрузку может выдержать данный защитный прибор. Есть еще один момент, который определяет способ установки автоматов. Обычно в распределительном щите они устанавливаются друг к другу, прижатые плотно. Каждый автоматический выключатель в процессе работы выделяет тепло, ведь через него проходит электричество. Поэтому каждый прибор действует на соседний, увеличивая температуру последнего. При этом чем больше устройство по токовому номиналу, тем больше оно выделяет тепловой энергии.

Необходимо отметить, что многие производители автоматических выключателей в каталогах своих изделий обязательно указывают поправочные коэффициенты, с помощью которых можно правильно рассчитать номинал тока в зависимости от температуры окружающего воздуха. Это упрощает провести правильный выбор.

И это еще не все. Некоторые бытовые приборы при включении выделяют так называемый пусковой ток. Он обычно больше номинального в пять-шесть раз, что опять-таки будет влиять на повышение нагрузки в питающей сети. Правда, такие токи кратковременные и на кабель они никакого влияния не имеют, а вот автомат на них может реагировать. Правда, все будет зависеть от второй характеристики данного прибора – времятоковой.

Времятоковая характеристика

Что обозначает этот физический показатель? В принципе, все достаточно просто. При перегрузе сети, особенно когда нагрузка зависит от пускового момента бытового прибора, происходит отключение автомата. Но так как данная нагрузка является краткосрочной, то иногда нет необходимости отключать питающую сеть. Получается так, что автомат дает возможность прибору включиться, и при этом он не отключает подачу электроэнергии в электрическую разводку здания.

Но тут есть один нюанс. Сколько времени требуется бытовому прибору войти в штатный режим работы, насколько быстро он включается? То есть, как долго будет действовать пусковой ток? Именно временной показатель и закладывается в эту характеристику автоматического выключателя. Это создает условия, при которых отключение автомата будет уменьшено.

Существует несколько автоматов с разными времятоковыми нагрузками.

• Тип-А. Это устройство применяется в линейных сетях, в которых длина электрической разводки очень большая, или где установлены полупроводниковые приборы. Выдерживает перегруз в 2-3 раза.
• Тип-В. Обычно устанавливают в сети с активной нагрузкой и малой кратностью пускового токового момента. Обычно такие автоматы используются на участках, в которые устанавливаются освещение, печи, обогреватели и так далее. Перегруз составляет 3-5 номинальных нагрузок.
• Тип-С. Монтируется в сети с умеренными токовыми нагрузками. Это обычно розеточные группы, куда подключаются кондиционеры, холодильники. Выдерживает превышение номинала в 5-10 раз.
• Тип-D. Используется в цепях, где установлены агрегаты с высоким пусковым током. Это могут быть компрессоры, насосы, небольшие станки. Превышение составляет 10-20 номиналов.
• Тип-К. используется в электрических цепях с индуктивными нагрузками. Превышение: 8-12.
• Тип-Z. Такие автоматы устанавливаются в цепи, в которые подключены электронные приборы. Они чувствительны к сверхтокам.

Если говорить о бытовом применении, то чаще всего в электроразводки устанавливают типы «B» и «C», редко «D».

Итак, как определить на самом автоматическом выключателе обе характеристики? Обычно на корпусе можно встретить вот такое обозначение: «С16» или любое другое, главное, чтобы это была буква латинского алфавита и число. Это говорит о том (в данном случае), что номинал автоматического выключателя по току составляет 16 ампер, а времятоковая характеристика относит данный прибор к типу «С». То есть, этот автомат будет некоторое время выдерживать силу тока, равную 80-160 ампер. Обычно время срабатывания автомата равно 0,1 секунды.

Расчет

Как рассчитать номинальный ток автоматического выключателя? Все достаточно просто. Давайте рассмотрим такой расчет на примере розеточной группы, куда подключают электрический чайник мощностью 1,5 кВт, холодильник мощностью 400 Вт и посудомоечную машину – 2,5 кВт.

В первую очередь необходимо определить суммарную мощность потребителей, которая равна 4,4 кВт. Теперь вставляем все показатели в формулу закона Ома:

I=P/U=4400 : 220=20 А. Автомат с такой токовой нагрузкой у нас в каталоге присутствует, но необходимо учитывать те условия, которые были оговорены в статье выше. То есть, лучше выбрать автоматический выключатель с большим номиналом тока. А это будет 25 ампер.

Номиналы автоматических выключателей по току для грамотного подбора

Устройства для отключения электричества при перегрузках и коротких замыканиях устанавливают на входе в любую домашнюю сеть. Необходимо правильно рассчитать номиналы автоматических выключателей по току, иначе их работа будет неэффективной. Согласны?

Мы расскажем, как производится расчет параметров автомата, согласно которым подбирают это защитное устройство. Из предложенной нами статьи вы узнаете, как выбрать прибор, требующийся для защиты электросети. С учетом наших советов вы приобретете вариант, четко срабатывающий в опасный для проводки момент.

Содержание статьи:

• Параметры автоматических выключателей
  • Основные элементы и маркировка
  • Время-токовые характеристики срабатывания
• Правила выбора номинала
  • Принцип устройства внутриквартирной разводки
  • Суммарная мощность электроприборов
  • Выбор сечения жил
  • Расчет номинала выключателя для защиты кабеля
• Предупреждение перегрузки от работы потребителей
• Выводы и полезное видео по теме

Параметры автоматических выключателей

Для обеспечения правильного выбора номинала устройств отключения необходимо понимание принципов их работы, условий и времени срабатывания.

Рабочие параметры автоматических выключателей стандартизированы российскими и международными нормативными документами.

Основные элементы и маркировка

В конструкцию выключателя входят два элемента, которые реагируют на превышение силой тока установленного диапазона значений:

• Биметаллическая пластина под воздействием проходящего тока нагревается и, изгибаясь, надавливает на толкатель, который разъединяет контакты. Это «тепловая защита» от перегрузки.
• Соленоид под воздействием сильного тока в обмотке генерирует магнитное поле, которое давит сердечник, а тот уже воздействует на толкатель. Это «токовая защита» от короткого замыкания, которая реагирует на такое событие значительно быстрее, чем пластина.

Типы устройств электрической защиты обладают маркировкой, по которой можно определить их основные параметры.

На каждом автоматическом выключателе обозначены его основные характеристики. Это позволяет не перепутать устройства, когда они установлены в щитке

Тип времятоковой характеристики зависит от диапазона уставки (величины силы тока при которой происходит срабатывание) соленоида. Для защиты проводки и приборов в квартирах, домах и офисах используют выключатели типа «C» или, значительно менее распространенные – «B». Особенной разницы между ними при бытовом применении нет.

Тип «D» используют в подсобных помещениях или столярках при наличии оборудования с электродвигателями, которые имеют большие показатели пусковой мощности.

Существует два стандарта для устройств отключения: жилой (EN 60898-1 или ГОСТ Р 50345) и более строгий промышленный (EN 60947-2 или ГОСТ Р 50030.2). Они отличаются незначительно и автоматы обоих стандартов можно использовать для жилых помещений.

По номинальному току стандартный ряд автоматов для использования в бытовых условиях содержит приборы со следующими значениями: 6, 8, 10, 13 (редко встречается), 16, 20, 25, 32, 40, 50 и 63 A.

Время-токовые характеристики срабатывания

Для того чтобы определить быстроту срабатывания автомата при перегрузке существуют специальные таблицы зависимости времени отключения от коэффициента превышения номинала, который равен отношению существующей силы тока к номинальной:

K = I / I_n.

Резкий обрыв вниз графика при достижении значения коэффициента диапазона от 5 до 10 единиц, обусловлен срабатыванием электромагнитного расцепителя. Для выключателей типа «B» это происходит при значении от 3 до 5 единиц, а для типа «D» – от 10 до 20.

График показывает зависимость диапазона времени срабатывания автоматов типа «C» от отношения силы тока к значению, которое установлено для этого выключателя

При K = 1,13 автомат гарантированно не отключит линию в течение 1 часа, а при K = 1,45 – гарантированно отключит за это же время. Эти величины утверждены в п. 8.6.2. ГОСТ Р 50345-2010.

Чтобы понять, за какое время сработает защита, например, при K = 2, необходимо провести вертикальную линию от этого значения. В результате получим, что согласно приведенному графику, отключение произойдет в диапазоне от 12 до 100 секунд.

Столь большой разброс времени обусловлен тем, что нагрев пластины зависит не только от мощности проходящего через нее тока, но и параметров внешней среды. Чем выше температура, тем быстрее срабатывает автомат.

Правила выбора номинала

Геометрия внутриквартирных и домовых электрических сетей индивидуальна, поэтому типовых решений по установке выключателей определенного номинала не существует. Общие правила расчета допустимых параметров автоматов достаточно сложны и зависят от многих факторов. Необходимо учесть их все, иначе возможно создание аварийной ситуации.

Принцип устройства внутриквартирной разводки

Внутренние электрические сети имеют разветвленную структуру в виде «дерева» – графа без циклов. Соблюдение такого принципа построения называется , согласно которой оснащаются защитными устройствами все виды электрических цепей.

Это улучшает устойчивость системы при возникновении аварийной ситуации и упрощает работы по ее устранению. Также гораздо легче происходит распределение нагрузки, подключение энергоемких приборов и изменение конфигурации проводки.

У основания графа находится вводной автомат, а сразу после разветвления для каждой отдельной электрической цепи размещают групповые выключатели. Это проверенная годами стандартная схема

В функции вводного автомата входит контроль общей перегрузки – недопущение превышения силой тока разрешенного значения для объекта. Если это произойдет, то существует риск повреждения наружной проводки. Кроме того, вероятно срабатывание защитных устройств за пределами квартиры, которые уже относится к общедомовой собственности или принадлежит местным энергосетям.

В функции групповых автоматов входит контроль силы тока по отдельным линиям. Они защищают от перегрузки кабель на выделенном участке и подключенную к нему группу потребителей электроэнергии. Если при коротком замыкании такое устройство не срабатывает, то его страхует вводной автомат.

Даже для квартир с небольшим количеством электропотребителей желательно выполнить отдельную линию на освещение. При отключении автомата другой цепи, свет не погаснет, что позволит в более комфортных условиях устранить возникшую проблему. Практически в каждом щитке значение номинала вводного автомата меньше чем сумма на групповых.

Суммарная мощность электроприборов

Максимальная нагрузка на цепь возникает при одновременном включении всех электроприборов. Поэтому обычно, суммарную мощность вычисляют простым сложением. Однако в ряде случаев этот показатель будет меньше.

Для некоторых линий, одновременная работа всех подключенных к ней электроприборов маловероятна, а порой и невозможна. В домах иногда специально устанавливают ограничения на работу мощных устройств. Для этого нужно помнить о недопущении их одновременного включения или использовать ограниченное число розеток.

Вероятность одновременной работы всей офисной оргтехники, освещения и вспомогательного оборудования (чайники, холодильники, вентиляторы, обогреватели и т.д.) очень низка, поэтому при расчете максимальной мощности используют поправочный коэффициент

При электрификации офисных зданий для расчетов часто используют эмпирический коэффициент одновременности, значение которого берут в диапазоне от 0,6 до 0,8. Максимальная нагрузка вычисляется умножением суммы мощностей всех электроприборов на коэффициент.

В расчетах существует одна тонкость – необходимо учитывать разницу между номинальной (полной) мощностью и потребляемой (активной), которые связаны коэффициентом (cos (f)).

Это означает, что для работы устройства необходим ток мощности равной потребляемой деленной на этот коэффициент:

I_p = I / cos (f)

Где:

• I_p – сила номинального тока, которую применяют в расчетах нагрузки;
• I – сила потребляемого прибором тока;
• cos (f) <= 1.

Обычно номинальный ток сразу или через указание величины cos (f) указывают в техническом паспорте электрического прибора.

Так, например, значение коэффициента для люминесцентных источников света равно 0,9; для LED-ламп – около 0,6; для обыкновенных ламп накаливания – 1. Если документация утеряна, но известна потребляемая мощность бытовых устройств, то для гарантии берут cos (f) = 0,75.

Указанные в таблице рекомендуемые значения коэффициента мощности можно использовать при расчете электрических нагрузок, когда отсутствуют данные о номинальном токе

О том, как подобрать автоматический выключатель по мощности нагрузки, написано в , с содержанием которой мы советуем ознакомиться.

Выбор сечения жил

Прежде чем прокладывать силовой кабель от распределительного щитка к группе потребителей, необходимо вычислить мощность электроприборов при их одновременной работе. Сечение любой ветви выбирают по таблицам расчета в зависимости от типа металла проводки: меди или алюминия.

Производители проводов сопровождают выпускаемую продукцию подобными справочными материалами. Если они отсутствуют, то ориентируются на данные из справочника «Правила устройства электрооборудования» или производят .

Однако часто потребители перестраховываются и выбирают не минимально допустимое сечение, а на шаг большее. Так, например, при покупке медного кабеля для линии 5 кВт, выбирают сечение жил 6 мм², когда по таблице достаточно значения 4 мм².

Справочная таблица, представленная в ПУЭ, позволяет выбрать необходимое сечение из стандартного ряда для различных условий эксплуатации медного кабеля

Это бывает оправдано по следующим причинам:

• Более длительная эксплуатация толстого кабеля, который редко подвергается предельно допустимой для его сечения нагрузке. Заново выполнять прокладку электропроводки – непростая и дорогостоящая работа, особенно если в помещении сделан ремонт.
• Запас пропускной способности позволяет беспроблемно подключать к ветви сети новые электроприборы. Так, в кухню можно добавить дополнительную морозильную камеру или переместить туда стиральную машину из ванной комнаты.
• Начало работы устройств, содержащих электродвигатели, дает сильные стартовые токи. В этом случае наблюдается просадка напряжения, которая выражается не только в мигании ламп освещения, но и может привести к поломке электронной части компьютера, кондиционера или стиральной машины. Чем толще кабель, тем меньше будет скачок напряжения.

К сожалению, на рынке много кабелей, выполненных не по ГОСТу, а согласно требованиям различных ТУ.

Часто сечение их жил не соответствует требованиям или они выполнены из токопроводящего материала с большим сопротивлением, чем положено. Поэтому реальная предельная мощность, при которой происходит допустимый нагрев кабеля, бывает меньше чем в нормативных таблицах.

Эта фотография показывает отличия между кабелями, выполненными по ГОСТ (слева) и согласно ТУ (справа). Очевидна разница в сечении жил и плотности прилегания изоляционного материала

Расчет номинала выключателя для защиты кабеля

Устанавливаемый в щитке автомат должен обеспечить отключение линии при выходе мощности тока за пределы диапазона, разрешенного для электрического кабеля. Поэтому для выключателя необходимо провести расчет максимально допустимого номинала.

По ПУЭ допустимую длительную нагрузку проложенных в коробах или по воздуху (например, над натяжным потолком) медных кабелей, берут из приведенной выше таблицы. Эти значения предназначены для аварийных случаев, когда идет перегрузка по мощности.

Некоторые проблемы начинаются при соотнесении номинальной мощности выключателя длительному допустимому току, если это делать в соответствии с действующим ГОСТ Р 50571.4.43-2012.

Приведен фрагмент п. 433.1 ГОСТ Р 50571.4.43-2012. В формуле «2» допущена неточность, а для правильного понимания определения переменной In нужно учесть Приложение «1»

Во-первых, в заблуждение вводит расшифровка переменной I_n, как номинальной мощности, если не обратить внимания на Приложение «1» к этому пункту ГОСТа. Во-вторых, в формуле «2» существует опечатка: коэффициент 1,45 добавлен неправильно и этот факт констатируют многие специалисты.

Согласно п. 8.6.2.1. ГОСТ Р 50345-2010 для бытовых выключателей с номиналом до 63 A условное время равно 1 часу. Установленный ток расцепления равен значению номинала, умноженного на коэффициент 1,45.

Таким образом, согласно и первой и измененной второй формулам номинальная сила тока выключателя должна рассчитываться по следующей формуле:

I_n <= I_Z / 1,45

Где:

• I_n – номинальный ток автомата;
• I_Z – длительный допустимый ток кабеля.

Проведем расчет номиналов выключателей для стандартных сечений кабелей при однофазном подключении с двумя медными жилами (220 В). Для этого разделим длительный допустимый ток (при прокладке по воздуху) на коэффициент расцепления 1,45.

Выберем автомат таким образом, чтобы его номинал был меньше этого значения:

• Сечение 1,5 мм²: 19 / 1,45 = 13,1. Номинал: 13 A;
• Сечение 2,5 мм²: 27 / 1,45 = 18,6. Номинал: 16 A;
• Сечение 4,0 мм²: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
• Сечение 6,0 мм²: 50 / 1,45 = 34,5. Номинал: 32 A;
• Сечение 10,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
• Сечение 16,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A;
• Сечение 25,0 мм²: 115 / 1,45 = 79,3. Номинал: 63 A.

Автоматические выключатели на 13A в продаже бывают редко, поэтому вместо них чаще используют устройства с номинальной мощностью 10A.

Кабели на основе алюминиевых жил сейчас редко используют при монтаже внутренней проводки. Для них тоже есть таблица, позволяющая выбрать сечение по нагрузке

Подобным способом для алюминиевых кабелей рассчитаем номиналы автоматов:

• Сечение 2,5 мм²: 21 / 1,45 = 14,5. Номинал: 10 или 13 A;
• Сечение 4,0 мм²: 29 / 1,45 = 20,0. Номинал: 16 или 20 A;
• Сечение 6,0 мм²: 38 / 1,45 = 26,2. Номинал: 25 A;
• Сечение 10,0 мм²: 55 / 1,45 = 37,9. Номинал: 32 A;
• Сечение 16,0 мм²: 70 / 1,45 = 48,3. Номинал: 40 A;
• Сечение 25,0 мм²: 90 / 1,45 = 62,1. Номинал: 50 A.
• Сечение 35,0 мм²: 105 / 1,45 = 72,4. Номинал: 63 A.

Если производитель силовых кабелей заявляет иную зависимость допустимой мощности от площади сечения, то необходимо пересчитать значение для выключателей.

Формулы зависимости силы тока от мощности для однофазной и трехфазной сети отличаются. Многие люди, которые имеют приборы, рассчитанные на напряжения 380 Вольт, на этом этапе допускают ошибку

Как определить технические параметры автоматического выключателя по маркировке, подробно . Рекомендуем ознакомиться с познавательным материалом.

Предупреждение перегрузки от работы потребителей

Иногда на линию устанавливают автомат с номинальной мощностью значительно более низкой, чем необходимо для гарантированного сохранения работоспособности электрического кабеля.

Снижать номинал выключателя целесообразно, если суммарная мощность всех устройств в цепи значительно меньше, чем способен выдержать кабель. Это происходит, если исходя из соображений безопасности, когда уже после монтажа проводки часть приборов была удалена с линии.

Тогда уменьшение номинальной мощности автомата оправдано с позиции его более быстрого реагирования на возникающие перегрузки.

Например, при заклинивании подшипника электродвигателя, ток в обмотке резко увеличивается, но не до значений короткого замыкания. Если автомат среагирует быстро, то обмотка не успеет оплавиться, что спасет двигатель от дорогостоящей процедуры перемотки.

Также используют номинал меньше расчетного по причинам жестких ограничений на каждую цепь. Например, для однофазной сети на входе в квартиру с электроплитой установлен выключатель 32 A, что дает 32 * 1,13 * 220 = 8,0 кВт допустимой мощности. Пусть при выполнении разводки по квартире были организованы 3 линии с установкой групповых автоматов номинала 25 A.

Если количество установленных в распределительный щит групповых автоматов велико, то их необходимо подписать и пронумеровать. Иначе можно запутаться

Допустим, что на одной из линий происходит медленное возрастание нагрузки. Когда потребляемая мощность достигнет значения равного гарантированному расцеплению группового выключателя, на остальные два участка останется только (32 — 25) * 1,45 * 220 = 2,2 кВт.

Это очень мало относительно общего потребления. При такой схеме распределительного щитка входной автомат будет чаще отключаться, чем устройства на линиях.

Поэтому чтобы сохранить принцип селективности, нужно поставить на участки выключатели номиналом в 20 или 16 ампер. Тогда при таком же перекосе потребляемой мощности на другие два звена будет приходиться суммарно 3,8 или 5,1 кВт, что приемлемо.

Рассмотрим возможность с номиналом 20A на примере выделенной для кухни отдельной линии.

К ней подсоединены и могут быть одновременно включены следующие электроприборы:

• Холодильник, номинальной мощностью 400 Вт и стартовым током в 1,2 кВт;
• Две морозильные камеры, мощностью 200 Вт;
• Духовка, мощностью 3,5 кВт;
• При работе электрической духовки разрешено дополнительно включить только один прибор, самые мощный из которых – электрочайник, потребляющий 2,0 кВт.

Двадцатиамперный автомат позволяет более часа пропускать ток с мощностью 20 * 220 * 1,13 = 5,0 кВт. Гарантированное отключение меньше чем за один час произойдет при пропуске тока в 20 * 220 * 1,45 = 6,4 кВт.

На кухне постоянное подключение к электричеству должно быть у холодильного оборудования и плиты. Если существует риск превышения силы тока, то одновременную работу остальных устройств можно исключить, выделив для них всего две розетки

При одновременном включении духовки и электрочайника суммарная мощность составит 5,5 кВт или 1,25 части от номинала автомата. Так как чайник работает недолго, то отключения не произойдет. Если в этот момент включатся в работу холодильник и обе морозильные камеры, то мощность составит уже 6,3 кВт или 1,43 части номинала.

Это значение уже близко к параметру гарантированного расцепления. Однако вероятность возникновения такой ситуации крайне мала и длительность периода будет незначительна, так как время работы моторов и чайника невелико.

Возникающего при запуске холодильника стартового тока, даже в сумме со всеми работающими устройствами, будет недостаточно для срабатывания электромагнитного расцепителя. Таким образом, в заданных условиях можно использовать автомат на 20 A.

Единственный нюанс заключается в возможности увеличения напряжения до 230 В, что разрешено нормативными документами. В частности ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009) определяет стандартное напряжение равным 230 В с возможностью использования 220 В.

Сейчас в большинство сетей электричество подают напряжение 220 В. Если же параметр тока приведен к международному стандарту 230 В, то можно пересчитать номиналы в соответствии с этим значением.

Выводы и полезное видео по теме

Устройство выключателя. Выбор вводного автомата в зависимости от подключаемой мощности. Правила распределения питания:

Выбор выключателя по пропускной способности кабеля:

Расчет номинального тока выключателя – сложная задача, для решения которой необходимо учесть множество условий. От установленного автомата зависит удобство обслуживания и безопасность работы локальной электросети.

В случае возникновения сомнений в возможности сделать правильный выбор необходимо обратиться к опытным электрикам.

Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке. Расскажите о собственном опыте в подборе автоматических выключателей. Поделитесь полезной информацией и фото по теме статьи, задавайте вопросы.

Номиналы автоматических выключателей

Система питания

Рейтинг автоматического выключателя дается в соответствии с выполняемыми им обязанностями. Полные спецификации, стандартные характеристики и различные испытания выключателей и автоматических выключателей можно найти в стандарте IS 375/1951.

Автоматический выключатель необходим для выполнения следующих трех основных функций.

• Он должен быть способен размыкать неисправную цепь и отключать ток короткого замыкания. Это описывается как отключающая способность автоматического выключателя
• Должна быть возможность замыкания на неисправность. Имеется в виду включающая способность автоматического выключателя
.
• Он должен выдерживать ток короткого замыкания в течение короткого времени, пока другой автоматический выключатель устраняет неисправность. Это относится к кратковременной способности автоматического выключателя.

В дополнение к приведенным выше номинальным значениям автоматический выключатель должен быть указан с точки зрения какой автоматический выключатель предназначен и является верхним пределом для работы. Номинальное напряжение выражается в кВ (действующее значение) и относится к межфазному напряжению для трехфазной цепи.

Номинальный ток: номинальный нормальный ток автоматического выключателя — это среднеквадратичное значение тока, который автоматический выключатель должен непрерывно выдерживать при номинальной частоте и номинальном напряжении в определенных условиях.

Номинальная частота:  Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которую он рассчитан.

Рабочий режим : рабочий режим автоматического выключателя состоит из предписанного количества единичных операций с установленными интервалами.

Оглавление

Отключающая способность:

Ток отключения — это среднеквадратичное значение тока, которое требуется автоматическому выключателю для размыкания в момент размыкания контактов. Симметричный ток отключения представляет собой среднеквадратичное значение его симметричной составляющей. Однако, если в момент разъединения контактов волна все еще асимметрична, это называется асимметричным током отключения.

Отключающая способность (МВА) = Номинальный симметричный ток отключения (кА) × Номинальное рабочее напряжение (кВ) × √3

Включающая способность:

Автоматический выключатель может завершить полное короткое замыкание в замкнутом состоянии. Это известно как создание потенциала.

Включающая способность = 1,8 × √2 × Симметричная отключающая способность.

Номинал короткого замыкания: 

Автоматический выключатель должен безопасно выдерживать большие токи и не подвергаться чрезмерным нагрузкам в течение заданного короткого периода времени во включенном положении. Это называется краткосрочным рейтингом.

Это происходит в случае мгновенной неисправности, такой как возраст птицы на линиях передачи, и неисправность автоматически сбрасывается и сохраняется только в течение 1 или 2 секунд. По этой причине автоматические выключатели рассчитаны на короткое время срабатывания и срабатывают только в том случае, если неисправность сохраняется в течение времени, превышающего указанный предел времени.

Другие факторы

Как правило, ток короткого замыкания при различных ожидаемых уровнях напряжения стандартизируется при изготовлении автоматического выключателя, учитывая увеличение токов короткого замыкания в будущем из-за добавления различных источников.

Уровень напряжения и ожидаемый ток короткого замыкания приведены ниже.

220KV 40KA

110KV 31,5KA

66KV

11KV 250MVA

433V 25MVA

240V 5MVA

. , Воздушные выключатели (ABCB), вакуумные выключатели (VCB), элегазовые выключатели и т. д. стороны и стороны 11 кВ соответственно.

Предыдущий пост

Грозозащитный разрядник — расположение, рейтинг и выбор

24 июня 2014 г.

Следующий пост

Критерии проектирования подстанции и исследования

24 июня 2014 г.

Номинальные характеристики и технические характеристики автоматического выключателя

Важность номинальных характеристик и технических характеристик автоматического выключателя :

Номинальные характеристики и технические характеристики играют очень важную роль в работе и управлении автоматическим выключателем. Это дает представление о типе используемого материала и качестве работы, которую он может выполнять. В общем, он несет всю информацию, касающуюся изготовления и монтажа точки зрения. Как правило, каждое электрооборудование снабжено техническими данными, напечатанными на табличке, расположенной на задней стороне оборудования.

Если предоставлены спецификации, то пользователь будет иметь четкое представление о том, как управлять автоматическим выключателем в пределах предоставленных номиналов. Это помогает в надлежащем обслуживании и контроле устройств с защитными мерами.

Зная номиналы, автоматический выключатель можно защитить от повреждений, благодаря чему стоимость автоматического выключателя может быть снижена. В зависимости от спецификаций может быть определен тип автоматического выключателя, т. е. переменного или постоянного тока, и применение автоматического выключателя.

Номинальные характеристики и технические характеристики автоматического выключателя:

Автоматический выключатель должен работать в условиях серьезных электродинамических нагрузок, термических нагрузок и т. д. Они очень высоки в условиях короткого замыкания. Следовательно, его рейтинг будет другим по сравнению с другим оборудованием. Его рейтинг указывает все значения характеристик, которые определяют условия работы, для которых он был разработан.

Некоторые из важных характеристик, которыми должен обладать каждый автоматический выключатель, объясняются следующим образом:

• Номинальное напряжение
• Номинальный ток
• Частота рейтинга
• Создание емкости
• Распада
• Работая последовательность или рабочее сопротивление. значение напряжения, на которое он рассчитан. Это верхний предел срабатывания автоматического выключателя. Обычно номинальное напряжение будет больше, чем номинальное номинальное напряжение системы.

  Номинальный ток :

  Номинальный ток автоматического выключателя определяется как максимальное среднеквадратичное значение тока, которое он может непрерывно выдерживать при поддержании температуры (в различных частях) в заданных пределах.

  Номинальная частота:

  Номинальная частота автоматического выключателя — это частота, на которую он рассчитан. Если автоматический выключатель предназначен для работы на какой-либо другой частоте, необходимо учитывать такие его эффекты, как повышение температуры, время отключения и т. д. Стандартная номинальная частота составляет 50 Гц.

  Номинальная отключающая способность при коротком замыкании:

  Отключающая способность делится на два типа: симметричная отключающая способность и асимметричная отключающая способность.

  Симметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение симметричного тока отключения и восстанавливающегося напряжения V _R . Форма сигнала линейного тока при трехфазном коротком замыкании показана ниже.

  Изменение формы тока короткого замыкания связано с наличием постоянной составляющей тока, которая экспоненциально уменьшается со временем. Симметричный ток отключения — это наибольшее среднеквадратичное значение переменной составляющей тока короткого замыкания (во время разъединения контактов), которое автоматический выключатель может отключить при заданных условиях восстанавливающегося напряжения. Из приведенного выше рисунка симметричная отключающая способность равна

  Почему вы не можете использовать предохранители переменного тока в D…

  Включите JavaScript

  Почему вы не можете использовать предохранители переменного тока в цепях постоянного тока вместо предохранителей постоянного тока?

  Асимметричная отключающая способность автоматического выключателя определяется как произведение асимметричного отключающего тока и восстанавливающегося напряжения V _R . Асимметричный ток отключения — это максимальное среднеквадратичное значение полного тока короткого замыкания (как переменного, так и постоянного тока), которое автоматический выключатель может отключить при определенных условиях восстанавливающегося напряжения. Из приведенного выше рисунка асимметричная отключающая способность составляет

  Номинальная включающая способность при коротком замыкании :

  Включающая способность автоматического выключателя зависит от его способности выдерживать воздействие электромагнитных сил (ЭМП), когда он замыкает цепь при коротком замыкании. С точки зрения тока он определяется как максимальное значение сверхпереходного тока (включая постоянную составляющую) в течение первого цикла, при котором автоматический выключатель может быть включен на короткое замыкание.

  Включающий ток или включающая способность автоматического выключателя определяется по формуле

  = 1,8 x √2 x Симметричный ток отключения или отключающая способность

  Коэффициент √2 преобразует среднеквадратичное значение в максимальное значение, а коэффициент 1,8 учитывает эффект удвоения тока короткого замыкания (из-за постоянной составляющей).

  Из формы волны, показанной выше, видно, что ток (т. е. ток основного рабочего контура возбуждения) будет очень высоким вблизи момента короткого замыкания (поскольку этот ток соответствует сверхпереходному периоду). Из этого же рисунка также видно, что ток вблизи момента разъединения контактов будет меньше по сравнению с прежним током. Так как этот ток соответствует переходному периоду.

  Как только автоматический выключатель замыкает существующее короткое замыкание, начинает протекать ток из его сверхпереходного периода. Таким образом, выключатель должен выдерживать электродинамические усилия, соответствующие сверхпереходному периоду.

  Обычно отключение автоматического выключателя происходит в переходный период. Итак, выключатель должен выдерживать электродинамические усилия, соответствующие переходному периоду. Следовательно, включающая способность автоматического выключателя больше, чем его отключающая способность.

  Номинальная рабочая последовательность или рабочий цикл :

  Номинальный рабочий режим автоматического выключателя предписывает последовательность операций отключения и включения, которые могут выполняться через определенные промежутки времени. Для автоматических выключателей без функции автоматического повторного включения указан любой из следующих ниже номинальных рабочих режимов.

  O — t — CO — t’ — CO

  O — t» — CO

  Где,

  • O = Операция открытия
  • CO = Операция закрытия, за которой следует операция открытия без преднамеренной задержки по времени
  • t = Временная задержка в минутах, т. е. 3 мин для выключателя, который не должен использоваться для быстрого АПВ.
  Аналогично, рабочий режим автоматического выключателя с АПВ следующий:

  O — Δt — CO

  Где Δt — время простоя выключателя, единицы измерения которого представляют собой циклы. Режим работы автоматического выключателя с автоматическим включением,

  B — Δt — MB

  Где,
  • B = операции отключения
  • MB = операция включения, за которой следует операция отключения без какой-либо преднамеренной временной задержки.

  Номинальный уровень изоляции:

  Автоматические выключатели, подключенные к энергосистеме, должны выдерживать различные эффекты, такие как регулирование, эффект Ферранти и т. д., и то же самое можно проверить, выполнив различные тесты. Однако при однофазном замыкании на землю напряжение между здоровой линией и землей возрастает. Чтобы предсказать это более высокое значение изоляции, требуется дополнительная изоляция, которая может быть предусмотрена для каждого полюса (внутреннего и внешнего) между токоведущими частями.