Ток термической стойкости автоматического выключателя это

Выбор автоматических выключателей до 1000 В, основные требования

Автоматические выключатели являются наиболее распространенными защитными коммутационными аппаратами в электрических сетях напряжением до 1 кВ.

Широкая популярность автоматов в первую очередь связана с их универсальностью; ими можно отключать участки электрической сети, они же служат для защиты этих сетей при возникновении аварийных режимов работы.

К выбору защитных коммутационных аппаратов приступают после расчетов токов короткого замыкания (КЗ) в схеме замещения защищаемого участка. Коммутационные аппараты выбираются по условиям нормальной работы, отключающей способности, селективности при КЗ.

Выбор автоматов по условиям нормальной работы сводится к выбору аппарата по номинальным параметрам сети, при этом обязательно должны соблюдаться следующие условия:

Uап — номинальное рабочее напряжение автомата, указано на корпусе; Uсети — в бытовых условиях в двухпроводной сети напряжение составляет 220 В (фазное), в четырехпроводной сети 380-400 В (это линейное напряжение).

Iап — ток расцепителя автомата (необходимо учесть, что некоторые автоматы имеют расцепитель с номинальным током ниже, чем данный типоразмер выключателей); Iнагр — ток нагрузки (для сборок и щитов максимальный ток нагрузки определяется суммарной нагрузкой отходящих линий для вводного автомата, и нагрузкой потребителя для одиночных фидеров).

Решающим фактором при выборе защитной коммутационной аппаратуры является стойкость к токам КЗ. Для рассмотрения этого условия вводится понятие предельной коммутационной стойкости (ПКС), которое характеризует нормальную работу аппарата при включении его на ток КЗ. При этом проверяется его дальнейшая работоспособность после циклов О — ВО — ВО.

Также, существует понятие одноразовой ПКС — способности устройства отключить предельный ток КЗ хотя-бы один раз. После отключения предельного тока, аппарат может быть непригоден к дальнейшей работе. Итак, первым условием по стойкости к токам КЗ является выражение:

Iпкс — в случае, если ток ПКС не указан на корпусе аппарата, то его значение принимают равным току ПКС, для автоматов данного типоразмера и марки, с наибольшей уставкой расцепителя; I(3) КЗ — наибольший расчетный ток трехфазного КЗ на участке защищаемой сети.

Предельный ток коммутационной стойкости характеризует свойства автоматического выключателя отключать ток КЗ., при этом, сам аппарат при прохождении через его контакты I(3) КЗ должен оставаться работоспособным. Эта способность АВ определяется его электродинамической и термической стойкостью.

Электродинамическая стойкость аппарата характеризуется прохождением амплитудного тока КЗ, без остаточной деформации контактной системы, вследствие отброса подвижных контактов приводящего к их привариванию или выгоранию.

Iэл.дин.уст — ток электродинамической устойчивости аппарата, указывается на корпусе. Если Iэл.дин.ст не указан, значит его электродинамическая устойчивость определяется током ПКС; Iуд.амп — амплитудное значение ударного тока. При приближенном определении Iуд считают, что для металлического замыкания он равен 2,12 I(3) КЗ, для КЗ. через переходное сопротивление 1,83 I(3) КЗ, на участках с большим влиянием кабелей 1,55 I(3) КЗ.

Условие термической стойкости выключателя:

Вк — каталожное значение теплового импульса тока КЗ для выключателя, кА2с; Величина Вк отражает количество тепла, выделенного в выключателе при прохождении тока КЗ без вреда для его контактной системы; Врасч — расчетное значение количества тепла при КЗ. Оно значительно зависит от собственного времени отключения выключателя и величины I(3) КЗ.

Если значение Вк не приведено в каталоге, значит, выключатель устойчив к любому времени воздействия тока КЗ с учетом его отключающих характеристик. После проведения расчетов по нормальному режиму и устойчивости к токам КЗ производится проверка по селективности.

Селективностью называют свойство защиты отключать только поврежденный участок. С учетом этого, селективность должна быть обеспечена между защитными аппаратами высокой стороны питающего трансформатора и вводным автоматом на низкой стороне, между вводным автоматом и автоматами фидеров.

Для расчета уставок смежных коммутационных аппаратов, их характеристики наносятся на карту селективности. Защитные характеристики аппаратов в координатах времени и тока не должны пересекаться на карте. Следует стремиться к одной ступени селективности на одном участке, то есть непосредственно у нагрузки применять неселективный аппарат, а в качестве вводного применять селективный.

Согласование защит ВН трансформатора и вводного автомата НН производится между максимальной токовой защиты ВН и токовой отсечки НН. Характеристики также не должны пересекаться на графике. По условию чувствительности МТЗ трансформатора ток срабатывания реле должен удовлетворять условиям, для соединения обмоток У/У0:

Для соединения обмоток Д/У0:

Где коэффициенты 1,5 и 1,2 минимальные значения Кч МТЗ трансформатора при металлическом КЗ и КЗ через переходные сопротивления.

Также, по условию селективности, ток отсечки автоматов не должен превышать ток срабатывания МТЗ ВН на величину коэффициента надежности согласования, которые определяется по справочным таблицам:

При выборе уставок автоматических выключателей необходимо учесть возможность отключения не только близких трехфазных КЗ, но и далеких однофазных, когда значения токов сопоставимы с наибольшими рабочими:

I(1)кR — минимальный ток однофазного КЗ в конце линии; Кч — для фильтровых защит нулевой последовательности 1,5.

Читать еще: Alligator lx 440 кнопочный выключатель valet

При невозможности выбора уставки расцепителя автомата для защит от однофазных и трехфазных КЗ, для однофазных КЗ выполняют отдельную защиту. После расчета уставок коммутационных аппаратов, уточняются тип, номинальные параметры и исполнение аппарата защиты.

Выбор автоматических выключателей

Автоматические выключатели – это самые распространенные защитные коммутационные аппараты в однокиловатных электрических сетях.

В основу их популярности заложена высокая универсальность:

защита электрической сети в результате возникновения аварийных ситуаций;
отключение отдельных участков цепи.

Выбор защитных коммутационных устройств начинается с расчетов токов короткого замыкания (КЗ) в схеме защищаемого участка.

Коммутаторы выбирают по трем параметрам:

условиям нормального функционирования;
отключающей способности;
селективности при коротком замыкании.

Условия нормального функционирования

Выбор автоматов, исходя из условий, сводится к подбору аппарата в соответствии с номинальными параметрами сети. При этом нужно обязательно соблюдать следующие условия:

1. Рабочее номинальное напряжение устройства должно быть равно или превышать напряжение сети. В двухпроводной сети в бытовых условиях напряжение составляет 220 Вольт, а в четырехпроводной – 380 Вольт.

2. Ток расцепителя автомата должен быть равным или превышать ток нагрузки. Стоит учесть, что некоторые защитные устройства имеют номинал расцепителя ниже, чем указанный типоразмер. Ток нагрузки определяется с учетом всей нагрузки отходящих линий для вводного автомата и нагрузки потребителя для одиночного.

Отключающая способность

Немаловажным фактором при выборе защитного автомата является устойчивость к коротким замыканиям. Для анализа данного условия используется понятие предельной коммутационной стойкости (ПКС), характеризующее нормальную работу устройства при включении его на ток КЗ. При этом необходимо проверить его работоспособность после завершения цикла О-ВО-ВО.

Одноразовая ПКС – это способность устройства отключить максимальный ток КЗ хотя бы раз. После отключения, устройство может прийти в негодность.

Условия стойкости к токам КЗ:

1.ПКС не должна быть меньше наибольшего расчетного тока трехфазного КЗ на защищаемом участке сети. Если ПКС не указан на корпусе устройства, то за его основу берется ПКС для автоматов данной марки и типоразмер с максимальной установкой расцепителя. Предельный ток стойкости характеризует способности автомата отключать ток КЗ при полном сохранении своей работоспособности. Это свойство определяет его термическую и электродинамическую стойкость.

2.Электродинамическая стойкость определяется прохождением амплитудного тока короткого замыкания без деформации системы контактов. Амплитудное значение ударного тока должно быть меньше тока электродинамической устойчивости устройства. Амплитудное значение для металлического замыкания составляет 2,12, для переходного сопротивления – 1,83.

3.Расчетное значение количества тепла должно быть меньше каталожного значения теплового импульса, которое отражает количество тепла, выделяемого при прохождении тока КЗ через выключатель без нанесения вреда его системе контактов.

После расчета устойчивости к токам КЗ и нормального режима функционирования, выполняется проверка по селективности.

Селективность при КЗ

Селективность – это способность защитного автомата отключать только аварийный участок. В связи с чем, селективность обеспечивается между защитными устройствами высокой стороны трансформатора и автоматом ввода на низкой стороне или между вводным устройством и фидером.

Для расчета данного показателя, характеристики смежных коммутаторов наносятся на так называемую карту селективности. При этом во временных координатах характеристики аппаратов и электротока на карте не должны пересекаться. Оптимально, когда на одном участке имеется одна ступень селективности – в качестве вводного устройства используется селективный, а непосредственно на нагрузке – неселективный.

Согласование защиты вводного автомата НН и трансформатора ВН выполняется по токовой отсечке и максимальной токовой защите. Данные характеристик не должны пересекаться на графике.

Для трансформаторов МТЗ, электроток срабатывания, для соединений обмоток типа У/У0, должен соответствовать следующим условиям:

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Главная

Категории

Астрономия
Биология
Биотехнологии
География
Государство
Демография
Журналистика и СМИ
История
Лингвистика
Литература
Маркетинг
Менеджмент
Механика
Науковедение
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Социология
Физика
Химия
Экология
Электроника
Электротехника
Энергетика
Юриспруденция
Этика и деловое общение

Механика Автоматические выключатели

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при перегрузках и токах КЗ, чрезмерных понижениях напряжения и других аварийных режимах. Возможно использование автоматов для нечастых (6—30 раз в сутки) оперативных включений и отключений цепей.

Автоматические выключатели изготовляют для цепей переменного и постоянного тока одно-, двух-, трех- и четырехполюсными.

Автоматические выключатели имеют реле прямого действия, называемые расцепителями, которые обеспечивают отключение при перегрузках, КЗ, снижении напряжения. Отключение может происходить без выдержки времени или с выдержкой. По собственному времени отключения t_co (промежуток от момента͵ когда контролируемый параметр превзошел установленное для него значение, до момента начала расхождения контактов) различают нормальные выключатели (t_С ₀ = 0,02— 1 с), выключатели с выдержкой времени (селективные) и быстродействующие выключатели (t_с._о U_C_{ет_}_H₀_M;

Читать еще: Работа выкатной тележки вакуумного выключателя

роду тока и его величине: I_ном≥I_{норм.расч.}; кпг I_ном≥I_{прод.расч};

где I_{откл.ном} — ток предельной коммутационной способности автомата; I_nt — ток КЗ в момент расхождения контактов (если в расчете отсутствует, то принимают I_пт≈I_п0);

где i_уд — ударный ток КЗ; i_вкл — амплитудное значение номинального тока включения;

термической стойкости

где I_тер — ток термической стойкости автомата (если не задан, то принимают I_тер= I_{откл.ном}); t_тер — время термической стойкости, можно принять равным 1 с;

постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ

где Т_аном — значение по каталогу (0,005 — 0,015 с), определяется в расчете токов КЗ.

Автоматический выключатель

Что такое и зачем нужен

Автоматический выключатель (АВ) – это низковольтный электрический аппарат, предназначенный для:

коммутации (включения – отключения) электрооборудования;
защиты подсоединённой сети от токов перегрузки и токов короткого замыкания (КЗ).

Автоматический выключатель — это коммутационный электрический аппарат, который предназначен для проведения тока в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок.

Низковольтный – значит рассчитанный на электрическую сеть до 1000 В. По принципу гашения дуги, возникающей при разрыве нагруженной электрической цепи, относится к воздушным устройствам, т.е. гашение дуги осуществляется в воздухе. Выпускается в одно-, двух- и трёхполюсном исполнении. Применяется для укомплектования низковольтных комплектных устройств (НКУ), при сборке щитов управления и коммутации, при монтаже силовых сборок, распределительных устройств различного назначения.

Автоматическиe выключатели выполняют одновременно функции как защиты, так и управления, он монтируется в помещении или щите, защищенном от дождя, снега и других осадков.

Наиболее распространенными и популярными (при токах до 80-100А) являются аппараты, которые монтируются на 35-миллиметровую DIN-рейку в распределительном щите.

Как устроен автоматический выключатель

АВ состоит из группы подвижных и не подвижных электрических контактов, замыкающих и размыкающих цепь. Подвижные контакты собраны на общей оси и связаны с приводом аппарата. Привод – устройство для включения и отключения АВ. Подвижные контакты связаны с отключающими пружинами, которые осуществляют мгновенное размыкание контактной пары при соответствующих условиях. Время отключения составляет около 0.01 сек.

Включённые (замкнутые) контакты связаны с устройством, препятствующим самопроизвольному их размыканию действием растянутых пружин отключения. Это так называемый механизм свободного расцепления, защёлка, другими словами, которая удерживает контакты во включённом состоянии до тех пор, пока на неё не подействует внешняя сила. Какая? Об этом — чуть ниже!

Читать еще: Выключатель концевой для холодильника

При разрыве нагруженной или короткозамкнутой силовой цепи обязательно возникает электрическая дуга. Горение дуги тем интенсивнее, чем больше разрываемый ток. Ток короткого замыкания в мощных электроустановках достигает нескольких килоампер. Дугу надо гасить. Сама она гаснет редко, поэтому неотъемлемой частью любого АВ является гасительная камера. Сколько групп контактов – столько камер. Они присутствуют и у маленьких АВ и у больших. Камера располагается так, что разрыв контактов происходит внутри неё и образующаяся дуга затягивается внутрь камеры, где делится на много маленьких дуг между медными пластинами так называемой деионной решётки. Перемещаясь вверх от контактов и охлаждаясь на решётке, дуги безболезненно гаснут.

Виды защиты

Теперь об устройствах защиты. Автомат имеет следующие виды защиты:

тепловую (от перегрузки);
электромагнитную (от токов короткого замыкания).

Тепловая защита – биметаллическая пластина, через которую течёт ток нагрузки и нагревает её. Пластина рассчитана так, что в нормальном режиме её изгиб от нагрева не критичен и не действует на защёлку механизма свободного расцепления. При перегрузке цепи изгиб пластины увеличивается, защёлка механизма освобождается и автомат отключается.

Электромагнитная защита выполнена в виде катушек с ферромагнитными стержнями (бойками). Катушки, выполненные из нескольких витков провода включены в цепь каждого полюса автомата и обтекаются током нагрузки. При КЗ, импульс большого тока повреждённой фазы втягивает боёк в катушку, боёк бьёт по защёлке механизма свободного расцепления, автомат отключается. Вся вышеописанная начинка монтируется в корпус, снабжённый входными и выходными контактами. Некоторых типы АВ снабжаются, кроме всего прочего, блокировочными контактами (БК). Эти слаботочные контакты предназначены для целей сигнализации, автоматики, управления.

Ознакомиться с примерами выполнения работ по сборке электрощитов на нашем производстве вы можете в фотогалерее.

Типы применяемых аппаратов при сборке шкафов

Всё многочисленное семейство автоматических выключателей можно условно разбить на несколько типов:

по функционалу – модульные и не модульные. Модульные – это аппараты, в которые изначально включены все функциональные элементы тепловая и электромагнитная защита, сигнализация. Это большинство известных широкому потребителю устройств, начиная от автоматов в домашнем щитке освещения. Не модульные – это аппараты, выполнение защитных функций которых зависят от внешних схем (релейной защиты, автоматики и т.д.) Эти АВ применяются в промышленных установках и распредустройствах (РУ);
по способу обслуживания – стационарные, втычные, выкатные. Стационарные – неподвижные, обслуживаются на месте установки. Втычные – оборудованные втычными устройствами, позволяющими снять автомат с электромонтажного места без демонтажа плат, на которых они смонтированы, и электропроводки, которой они подсоединены. Выкатными элементами обычно оборудованы мощные комплектные трансформаторные подстанции (КТП), ли РУ. Здесь АВ смонтированы на выкатных тележках, оборудованы втычными контактами и объединяют функции выключателя и разъединителя. Разъединитель – аппарат создающий видимый разрыв цепи и обеспечивающий безопасность персонала, выполняющего работы в её отключённой части;
по типу привода – ручной и дистанционный.

Автоматические выключатели также делятся по количество полюсов:

однополюсные;
двухполюсные;
трехполюсные;
четырехполюсные;
1 полюс + нейтраль*;
2 полюса + нейтраль*;
3 полюса + нейтраль*.

* В автоматах с 1+N, 2+N, 3+N полюсами расцепители предусмотрены только на фазных полюсах, а механизм расцепления жестко связан с расцеплением по нейтрали (т.е. выключаются одновременно ВСЕ полюса).

Характеристики

Номинальное напряжение. Напряжение, на которое аппарат длительно рассчитан. Обычно 400, 660 и 1000 В.
Номинальный ток. Длительно допустимый ток нагрузки, который АВ выдерживает без отключений и перегревов.
Ток отключения. Установленный испытаниями допустимый ток КЗ, отключаемый аппаратом. Количество раз отключения этого тока нормируется из-за износа контактов.
Ток термической устойчивости. Обычно 3-х секундный ток КЗ, допускаемый для аппарата данного типа.
Ампер — секундные (время – токовые) характеристики. Характеристика времени отключения АВ при различных кратностях (к номинальному) протекающего тока.

Отключающая способность:

тип B: свыше 3ln до 5 ln включительно (где ln — номинальный ток)
тип C: свыше 5 ln до 10 ln включительно
тип D: свыше 10 ln до 20 ln включительно

У европейских производителей классификация может несколько отличаться. В частности, имеется дополнительный тип A (свыше 2 ln до 3 ln). У отдельных производителей также существуют дополнительные кривые отключения.

Производители

Производителей выключателей великое множество. И только дело вкуса, какую компанию выбрать. Зарубежную:

ABB;
IEK;
Legrand;
Schneider electric;

Контактор;
Электротехник;
ТДМ Электрик.

Способы оплаты услуг по комплектации и сборке электрощитов:

Для удобства наших Заказчиков оплату работ по комплектации и сборке электрических щитов можно выполнить следующими способами:

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Ток термической стойкости автоматического выключателя это

Выбор автоматических выключателей до 1000 В, основные требования