Vitasvet-led.ru

Витасвет Лед
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Номинальная рабочая отключающая способность автоматического выключателя

Как выбрать автоматический выключатель по отключающей способности

Автоматические выключатели обеспечивают защиту подключенных к сети потребителей при возникновении короткого замыкания и в других аварийных ситуациях. Отключающая способность (ОС) автомата – важнейший параметр, который определяет сохранение функциональности при повышенных токовых нагрузках. Соответствующее значение необходимо учитывать при выборе компонентов системы электропитания.

  1. Что такое отключающая способность автоматического выключателя
  2. Какую ОС выбрать для автомата
  3. Номинальная отключающая способность АВ
  4. Предельная коммутационная способность автоматического выключателя
  5. Рабочая наибольшая ОС
  6. Особенности АВ, определяющих ОС
  7. Конструкционные особенности

Что такое отключающая способность автоматического выключателя

Ряд автоматических выключателей в щитке

Автомат устанавливают в цепи электроснабжения. При чрезмерном увеличении потребляемой мощности происходит нагрев биметаллического элемента. На определенном уровне температуры значительное изменение его формы разрывает контакт линии проводника.

Другое защитное устройство разрывает цепь при появлении сильного тока. Кроме короткого замыкания аналогичную реакцию вызывает подключение слишком мощной реактивной нагрузки, например, сварочного аппарата. В опасной ситуации электромагнитная катушка перемещает приводной механизм выключателя.

Отключающая способность автоматического выключателя – это комплексный параметр. Он характеризует гарантированное выполнение техникой основных функций при возникновении аварийных ситуаций.

Какую ОС выбрать для автомата

Автоматический выключатель с отключающей способностью 25 kA

Значение этого параметра указывают особой цветовой маркировкой и цифрой (кА) в нижней части лицевой панели. В прошлом веке сравнительно небольшое потребление электроэнергии отечественными домохозяйствами подразумевало возможность применения защитных устройств на 3,5 кА и менее. Однако в наши дни опытные специалисты рекомендуют выбирать автоматы следующим образом:

  • 4,5 кА – отдельные группы потребителей;
  • 6 кА – ввод квартирного электроснабжения;
  • 10 кА – отходящие линии распределителей многоквартирного дома.

Коррекции делают с учетом особенностей конкретного проекта. Увеличенная отключающая способность автоматического выключателя (АВ) пригодится при небольшом расстоянии до местной подстанции, промышленных предприятий.

Номинальная отключающая способность АВ

В действительности приходится учитывать особенности определенной аварии. Существенное влияние на развитие неблагоприятных процессов оказывает значение cos ϕ. Этот параметр определяет энергетический потенциал сочетания основных электрических параметров.

Нормируют величину тока, при которой автомат разорвет цепь и сохранит достаточную функциональность для выполнения аналогичных действий в штатном режиме. Следует подчеркнуть, что в тематических стандартах подразумевается периодическая компонента тока КЗ. Применяют следующие обозначения номиналов отключающей способности автоматического выключателя для разных групп приборов по признаку целевого назначения:

  • промышленные автоматы – Icu (предельная);
  • бытовые модели – Icn (эксплуатационная).

Кривые отключения автомата

Номинальная отключающая способность автоматического выключателя – это базовый параметр, определяющий надежность защитного устройства. Технологические проверки при выполнении производственных и сертификационных испытаний выполняют с учетом скорости разрыва цепи питания по соответствующим категориям:

  • А – мгновенно;
  • В – с установленной задержкой.

Испытания выполняют по стандартной программе:

  1. моделируют КЗ с последующим выключением автомата;
  2. проверяют работоспособность;
  3. повторяют процедуру при разных значениях cos ϕ.

На завершающей стадии уточняют соответствие базовых технических параметров паспортным данным производителя.

Кроме сохранности изоляции контролируют надежность и скорость разъединения контактных групп, отсутствие механических повреждений.

Предельная коммутационная способность автоматического выключателя

Действующими стандартами установлен порядок проведения специальных испытаний. В частности, проверяют сохранение работоспособности после многократных КЗ. Следует понимать, что при совпадении векторов тока и напряжения разрыв цепи выполняется при меньшем энергетическом потенциале. В обратной ситуации (cos ϕ = 0) увеличивается риск повреждения оборудования. Если cos ϕ = 0,5, рекомендуется выбирать предельную коммутационную способность автоматического выключателя с Icu в диапазоне 6-10 кА.

Рабочая наибольшая ОС

Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (Ir = 360 А)

Вероятность наиболее неблагоприятной ситуации крайне мала. Обычно при возникновении аварийных ситуаций токи КЗ значительно меньше предельной отключающей способности автоматического выключателя (Icu). Этим объясняется длительный срок службы защитных устройств в реальных эксплуатационных условиях.

Однако нельзя исключать возможность повторного возникновения КЗ через небольшой промежуток времени после включения питания. Чтобы увеличить запас по надежности, в промышленных моделях нормируют дополнительный параметр Ics. Соответствующее значение указывают в сопроводительной документации на изделие, как % от Icu по стандартной градации:

  • 25;
  • 50;
  • 75;
  • 100.

Типовыми испытаниями проверяют сохранение коммутационных способностей автоматического выключателя после 3-х циклов с разрывом цепи после КЗ. После завершения процедуры уточняют соответствие скорости отключения и других технических параметров паспортным данным производителя.

За качественный автомат известного бренда придется заплатить дороже. Однако подобные изделия создают по правилу равенства Icu и Ics (100%).

Особенности АВ, определяющих ОС

Предельная или максимальная коммутационная способность автоматического выключателя определяется максимальным током, при сработке от которого автомат не выйдет из строя

Изучение актуальных предложений рынка подтверждает заметный рост стоимости по мере увеличения отключающей способности автомата. Какую выбрать модель, станет понятно после комплексной оценки проекта.

Рассчитанное на меньший номинал устройство не выполнит свои функции. В худшей ситуации даже при разрушенном корпусе сохранится электрический контакт. Развитие аварийной ситуации провоцирует дополнительные поломки и затраты.

Конструкционные особенности

На практике применяют определение «предельной коммутационной стойкости». По этому показателю определяют устойчивость автомата к максимальным нагрузкам. Если указана одноразовая ПКС, значит защита сработает только один раз. Увеличивают ресурс техники модернизацией функциональных блоков. В частности, улучшают отвод тепла для сохранения целостности конструкции в режиме короткого замыкания и уменьшения негативного воздействия на контактные группы.

Читать еще:  Дифференциальные выключатели нагрузки easy9

Рекомендуется обратить внимание на особенности конструкции, упрощающие монтаж и осмотр. В некоторых моделях для оперативного визуального контроля предусмотрены специальные отверстия. Обязательно следует учитывать близость трансформаторов и других потенциальных источников опасных бросков напряжения. Предельную отключающую способность автоматического выключателя выбирают с запасом.

Подключаемые нагрузки проверяют в режимах максимального потребления.

Предельная коммутационная способность (2008)

Я хорошо знаю автоматические выключатели ВА47-29 или, например, АД12, знаю практически наизусть всю их маркировку и могу объяснить значение каждого ее обозначения. Не могу расшифровать только число, заключенное в рамку на лицевой стороне аппарата. Что оно означает?

Александр Идрисов, электротехник, г. Уфа

Многие технические параметры определяют надёжность срабатывания защитной аппаратуры. Один из важнейших параметров — предельная коммутационная способность (ПКС). Именно ее обозначают цифры на автоматическом выключателе, которые расположены немногим ниже номинального напряжения и взяты в рамку (см. рис. 1).

ГОСТ говорит, что предельная коммутационная способность определяется значением тока короткого замыкания (КЗ), при протекании которого автоматический выключатель должен отключится. При этом он может сохранить или не сохранять свою работоспособность. Предельная коммутационная способность — один из основных параметров для выбора и замены автоматического выключателя. Автоматический выключатель должен обладать предельной коммутационной способностью (рабочей отключающей или номинальной отключающей способностью), перекрывающей максимальный ток короткого замыкания. При недостаточной коммутационной способности автомат не только выйдет из строя, но и не обеспечит защиту.

Предельная коммутационная способность модульного оборудования

Применительно к продукции ТМ IEK, в частности к автоматическим выключателям ВА47-29 и другим устройствам на его базе (таким, как АД12, АД14, АВДТ32), а также автоматическим выключателям ВА47-100, данный параметр означает номинальную отключающую способность, значения которой приведены в таблице 1.

Таблица 1
Значения номинальной отключающей способности

Тип устройстваВА 47-29ВА47- 29МАД12АД14АВДТВА 47-100АД12М
Номинальная отключающая способность, кА45004500450045006000100004500

Значения номинальной отключающей способности устанавливаются в результате испытаний. Все испытания, относящиеся к проверке на предельную коммутационную способность, выполняются в условиях, согласно ГОСТ Р 50345-99.

Испытания бытовых выключателей ВА47-29, АД12, АД14 и их аналогов проводятся на открытом воздухе. Выключатель должен управляться дистанционно с помощью механизма, имитирующего включение рукой. Испытуемый выключатель устанавливают на металлическую панель (см. рис. 3). Для операции автоматического отключения при появлении в цепи тока короткого замыкания необходимо наличие следующих элементов. На расстоянии 10 мм от максимально выступающей части испытываемого аппарата размещается рамка (8), на которой закрепляется прозрачная полиэтиленовая плёнка (7) толщиной (0,05+0,01) мм таким образом, что края плёнки выступают на 50 мм во всех направлениях относительно лицевой панели выключателя. Напротив выхлопного окна (4) устанавливается решётка (5) так, чтобы через неё проходила большая часть выходящих ионизированных газов.

Как выбрать автоматический выключатель ABB низкого напряжения.

Основные технические характеристики Согласно ГОСТ Р 50030.1 и ГОСТ 50030.2 автоматические выключатели НН имеют следующие основные технические характеристики:

— Номинальное рабочее напряжение Ue ;

— Номинальный длительный ток Iu (номинальный ток выключателя);

— Номинальный ток In ;

— Номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu при коротком замыкании;

— Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность Ics при коротком замыкании;

— Номинальная наибольшая включающая способность Icm при коротком замыкании;

— Номинальный кратковременно выдерживаемый ток Icw.

Номинальное рабочее напряжение Ue – значение напряжения, на которое рассчитано электрооборудование, и которому соответствуют другие основные параметры оборудования. Обычно выражается, как напряжение между фазами. Номинальный длительный ток выключателя Iu (номинальный ток выключателя) – значение тока, которое автоматический выключатель может проводить неограниченное время (недели, месяцы или даже годы). Данный параметр используется для определения типоразмера автоматического выключателя. Номинальный ток In – значение тока, характеризующее защитный расцепитель, установленный на автоматический выключатель, и, в зависимости от доступных настроек расцепителя, определяет защитные характеристики самого автоматического выключателя. Данный ток обычно соотносится с номинальным током нагрузки, защищаемой автоматическим выключателем.

Номинальная предельная наибольшая отключающая способность Icu при коротком замыкании – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, которое автоматический выключатель способен отключить. Данная величина устанавливается в определенном тестовом цикле (O-t-СО), и испытательные методики представлены в ГОСТ Р 50030.2. Автоматические выключатели классифицируются в соответствии с уровнями исполнения, обозначаемы- ми буквами (“N”, “S”, “H”, “L” и т.д.) в соответствии с их отключающей способностью.

Номинальная рабочая наибольшая отключающая способность Ics при коротком замыкании – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, которое автоматический выключатель способен отключить. Данная величина устанавливается в определенном тестовом цикле (O-t-СО-t-СО ), испытательные методики представлены в ГОСТ Р 50030.2. Данный параметр обычно выражается в процентах: 25% — 50% — 75% — 100% от номинальной предельной отключающей способности при коротком замыкании, например Ics = 75% Icu. Значение отключающей способности должно соотносится с величиной тока короткого замыкания в месте установки самого автоматического выключателя и должны выполняться следующие условия Icu > Iк или Ics > Iк .

Номинальная наибольшая включающая способность при коротком замыкании Icm – максимальное ожидаемое значение тока, при котором автоматический выключатель обязан включиться. При переменном токе значение включающей способности автоматического выключателя в условиях короткого замыкания должно быть не ниже, чем его номинальная предельная наибольшая отключающая способность, умноженная на коэффициент “n”, а именно Icm = n х Icu. Такое значение Icm должно соотносится с ударным значением тока, измеренным в точке установки автоматического выключателя, и условие Icm > Iуд должно выполняться. В таблице 1, соответствующей таблице 2 ГОСТ Р 50030.2 представлены значения коэффициента n.

Номинальный кратковременно выдерживаемый ток Icw – действующее значение переменного тока, которое автоматический выключатель способен выдерживать без ухудшения характеристик за определенное время, предпочтительными значениями которого являются 1 и 3 сек.

Руководство по устройству электроустановок — Автоматический выключатель

Содержание материала

Автоматический выключатель/разъединитель выполняет все основные функции распределительного устройства, а при использовании вспомогательных элементов может обеспечивать многочисленные дополнительные функции.
Как показано на рис. H23, автоматический выключатель/разъединитель является единственным коммутационным аппаратом, способным одновременно выполнять все основные функции, необходимые в электроустановке.
Кроме того, за счет применения вспомогательных элементов, он может обеспечить широкий диапазон дополнительных функций таких как: индикация (вкл-выкл-отключение при коротком замыкании); отключение по минимальному напряжению; дистанционное управление и др. Это делает автоматический выключатель/разъединитель основным элементом распределительного устройства для любой электроустановки.

■ (С возможностью использования катушки отключения для телеуправления)

Отключение для тех. обслуживания механического оборудования

■ (С применением УЗО)

■ (С использованием катушки минмального напряжения)

■ Добавленное или встроенное

Индикация и измерение

■ (Обычно является дополнительной опцией с электронным расцепителем)

Рис. H23 Функции, выполняемые автоматическим выключателем/разъединителем

Промышленные автоматические выключатели должны соответствовать стандартам IEC 60947-1 и 60947-2 или другим эквивалентным стандартам. Бытовые автоматические выключатели должны соответствовать стандарту IEC 60898 или другому эквивалентному стандарту.

Рис. H24. Основные элементы автоматического выключателя
4.1 Стандарты и описание
Стандарты
В отношении промышленных низковольтных электроустановок должны применяться следующие существующие или готовящиеся международные стандарты:
60947-1: общие правила
60947-2: часть 2: автоматические выключатели
60947-3: часть 3: выключатели, разъединители, выключатели-разъединители и комбинации с плавкими предохранителями
60947-4: часть 4: контакторы и пускатели электродвигателей
60947-5: часть 5: устройства и коммутационные аппараты для цепей управления
60947-6: часть 6: многофункциональные коммутационные устройства
60947-7: часть 7: вспомогательное оборудование
Для бытовых и аналогичных низковольтных электроустановок соответствующим стандартом является IEC 60898 или эквивалентный национальный стандарт.
Описание
На рис. H24 схематически показаны основные части низковольтного автоматического выключателя и его четыре основные функции:
узлы, осуществляющие отключение цепей, включая неподвижные и подвижные контакты и дугогасительную камеру
механизм блокировки, который разблокируется расцепителем при обнаружении аномальных условий по току.
Этот механизм также соединен с ручкой управления выключателя.
исполнительное устройство расцепляющего механизма:
или: термомагнитный (комбинированный) расцепитель, в котором биметаллическая пластина, чувствительная к изменению температуры, обнаруживает перегрузку, а электромагнитный расцепитель срабатывает при уровнях тока, характерных для условий короткого замыкания, или
электронное реле, срабатывающее от измерительных трансформаторов тока, установленных по одному на каждой фазе.
место, предусмотренное для размещения нескольких типов контактных зажимов, которые в настоящее время используются для подсоединения основных проводников силовой цепи. Бытовые автоматические выключатели (рис. H25 на следующей странице), отвечающие стандарту IEC 60898 и аналогичным национальным стандартам, выполняют функции:
изолирования цепей
защиты от сверхтоков

Некоторые из моделей могут быть адаптированы для обнаружения с высокой чувствительностью (30 мА) токов утечки на землю и отключения цепи с помощью дополнительного модуля, как показано на рис. H26, а в других моделях (RCBOs) (отвечающих стандарту IEC 61009 и более новому стандарту IEC 60947-2, Приложение B (модель CBRs)) функция обнаружения дифференциального тока встроена в конструкцию автоматического выключателя.
Рис. H25. Бытовой автоматический выключатель, обеспечивающий функции защиты от сверхтоков и изолирование цепей

Рис. H26. Бытовой автоматический выключатель, аналогичный показанному на рис. H25, но дополнительно обеспечивающий защиту от поражения током за счет добавления модуля.

Рис. H28. Пример модульной конструкции промышленного автоматического выключателя (Compact NS), обладающего различными вспомогательными функциями

Рис. H29. Примеры промышленных автоматических выключателей для тяжелых условий эксплуатации. Выключатель Masterpact обладает множеством функций автоматизации благодаря использованию модуля расцепителя Micrologic
Помимо вышеуказанных функций, установка дополнительных модулей (как показано на рис. H27) позволяет базовому автоматическому выключателю выполнять вспомогательные функции, а именно дистанционное управление и индикацию (вкл.-выкл.-отключение при коротком замыкании).

Рис. H27. Система Multi 9, состоящая из низковольтных модульных коммутационных элементов
В настоящее время на рынке имеются промышленные автоматические выключатели в литом корпусе, отвечающие стандарту IEC 60947-2, которые с помощью соединенных регулируемых модулей обеспечивают аналогичный набор вспомогательных функций в дополнение к тем, которые были описаны выше (рис. H28).
Промышленные автоматические выключатели для тяжелых условий эксплуатации, рассчитанные на большие токи и удовлетворяющие стандарту IEC 947-2, имеют много встроенных электронных функций и функций связи (рис. H29).

Кроме функций защиты, модуль Micrologic обеспечивает оптимизированные функции, такие как измерение (включая функции контроля качества электроэнергии), диагностика, связь, управление и мониторинг


Рис. H30. Пример автоматического выключателя NS630N с расцепителем STR23SE, отрегулированным на 0,9In (что дает Ir = 360 А)
4.2 Основные характеристики автоматического выключателя
Основными характеристиками автоматического выключателя являются:
его номинальное напряжение Ue
его номинальный ток In
его диапазоны регулировки уровней тока отключения для защиты от перегрузки (Ir* или Irth1) и защиты от короткого замыкания (Im)1.
его отключающая способность при коротком замыкании (Icu — для промышленных автоматических выключателей и Icn — для бытовых автоматических выключателей).
Номинальное рабочее напряжение (Ue)
Это то напряжение, при котором данный выключатель предназначен работать в нормальных условиях.
Для автоматического выключателя устанавливаются и другие значения напряжения, соответствующие возмущенным условиям (см. подпункт 4.3).
Номинальный ток (In)
Это — максимальная величина тока, который автоматический выключатель, снабженный специальным отключающим реле максимального тока, может проводить бесконечно долго при температуре окружающей среды, оговоренной изготовителем, без превышения установленных максимальных температур токоведущих частей.
Пример
Автоматический выключатель с номинальным током In = 125 А при температуре окружающей среды 40°C оснащенный отключающим реле максимального тока, откалиброванного соответствующим образом (настроенным на ток 125 А). Этот же автоматический выключатель может использоваться при более высоких температурах окружающей среды, но за счет занижения номинальных параметров. Например, при окружающей температуре 50°C этот выключатель сможет проводить бесконечно долго 117 А, а при 60°C — лишь 109 А при соблюдении установленных требований по допустимой температуре.
Занижение номинальных характеристик автоматического выключателя достигается за счет снижения уровня уставки его реле перегрузки по току отключения. Использование электронного отключающего устройства, предназначенного для работы при высоких температурах, обеспечивает возможность эксплуатации автоматических выключателей (с пониженными уровнями уставок по току) при окружающей температуре 60°С или даже 70°С.
Примечание: В автоматических выключателях, соответствующих стандарту IEC 60947-2, ток In равен обычно Iu для всего распределительного устройства, где Iu обозначает номинальный непрерывный ток.
Номинальный ток выключателя при использовании расцепителей с разными диапазонами уставок
Автоматическому выключателю, который может быть оборудован модулями отключения при сверхтоке, имеющими различные диапазоны уставок по току, присваивается номинальное значение, соответствующее номинальному значению отключающего элемента с наивысшим уровнем уставки по току отключения.
Пример
Автоматический выключатель NS630N может быть оснащен четырьмя электронными отключающими модулями (расцепителями) с номинальными токами от 150 А до 630 А. В таком случае номинальный ток такого автоматического выключателя составит 630 А.
Уставка реле перегрузки по току отключения (Irth или Ir)
За исключением небольших автоматических выключателей, которые легко заменяются, промышленные автоматические выключатели оснащаются сменными, т.е. заменяемыми, реле отключения максимального тока. Для того чтобы приспособить автоматический выключатель к требованиям цепи, которой он управляет, и избежать необходимости устанавливать кабели большего размера, отключающие реле обычно являются регулируемыми. Уставка по току отключения Ir или Irth (оба обозначения широко используются) представляет собой ток, при превышении которого данный автоматический выключатель отключит цепь. Кроме того, это — максимальный ток, который может проходить через автоматический выключатель без отключения цепи. Это значение должно быть обязательно больше максимального тока нагрузки Ib, но меньше максимально допустимого тока в данной цепи Iz (см. главу G, подпункт 1.3). Термореле обычно регулируются в диапазоне (0,7-1,0)In, но в случае использования для этой роли электронных устройств этот диапазон больше и обычно составляет (0,4-1,0)In.
Пример (рис. H30)
Автоматический выключатель NS630N, оснащенный расцепителем STR23SE на 400 А, который отрегулирован на 0,9 In, будет иметь уставку тока отключения: Ir = 400 x 0,9 = 360 А.
Примечание: Для цепей, оборудованных нерегулируемыми расцепителями, Ir = In. Пример: для автоматического выключателя C60N на 20 А Ir = In = 20 А.

*Величины уставки по току, которые относятся к термомагнитным (комбинированным) расцепителям мгновенного действия для защиты от перегрузки и короткого замыкания.

Уставка по току отключения при коротком замыкании (Im)
Расцепители мгновенного действия или срабатывающие с небольшой выдержкой времени предназначены для быстрого выключения автоматического выключателя в случае возникновения больших токов короткого замыкания. Порог их срабатывания Im:
для бытовых автоматических выключателей регламентируется стандартами, например IEC 60898, а
для промышленных автоматических выключателей указывается изготовителем согласно действующим стандартам, в частности IEC 60947-2.
Для промышленных выключателей имеется большой выбор расцепителей, что позволяет пользователю адаптировать защитные функции автоматического выключателя к конкретным требованиям нагрузки (см. рис. H31, рис. H32 и рис. H33 на следующей странице).

Защита от перегрузки

Защита от короткого замыкания

Бытовые автомати­ческие выключа­тели МЭК 60898

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector