Допустимое время срабатывания автоматических выключателей при перегрузке - Строительный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допустимое время срабатывания автоматических выключателей при перегрузке

Расцепители сверхтока автоматического выключател я *

В.Н. Харечко, Ю.В. Харечко

Over — current releases of a circuit — breaker

Kharechko V . N ., Kharechko Y . V .

Расцепитель сверхтока. Термин «расцепитель сверхтока» определён в Международном электротехническом словаре (МЭС) (в стандарте МЭК 60050‑441 [2, 3]) (табл. 1). В стандартах МЭК 62271‑100 [4], МЭК 62271‑105 [5] и МЭК 62271‑107 [6] термин «расцепитель сверхтока» (» over — current release «) определён так же, как и в стандарте МЭК 60050‑441; в стандарте МЭК 60601‑1 [7] – на основе определения этого термина из стандарта МЭК 60050‑441.

В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г . [8], а также в предыдущей его редакции ( 1999 г .) определён термин «реле или расцепитель сверхтока». В ГОСТ Р 50030.1 [9] (разработан на основе стандарта МЭК 60947‑1 1999 г .) определён термин «максимальное реле или максимальный расцепитель тока». Процитированное название термина не соответствует наименованию рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60947‑1. Поэтому его следует заменить названием «реле или расцепитель сверхтока», чтобы привести его в соответствие с первоисточником.

В стандарте МЭК 61992‑1 [10] термин «реле сверхтока или расцепитель сверхтока» определён так же, как определён термин «реле или расцепитель сверхтока» в стандарте МЭК 60947‑1 2007 г .

В стандарте МЭК 60898‑1 2003 г . [11] и в предыдущей его редакции (стандарте МЭК 60898 1995 г . [12]) термин «расцепитель сверхтока» определён одинаково. В ГОСТ Р 50345 (разработан на основе стандарта МЭК 60898 1995 г .) этот термин имеет наименование «максимальный расцепитель тока». Указанное наименование термина следует привести в соответствие с наименованием рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60898, заменив его на «расцепитель сверхтока».

В стандарте МЭК 61009‑1 2006 г . [13] и в предыдущей его редакции ( 1996 г . [14]) определение термина «расцепитель сверхтока» выполнено на основе определения этого термина из стандарта МЭК 60050‑441. В ГОСТ Р 51327.1 [15] (разработан на основе стандарта МЭК 61009‑1 1996 г .) этот термин назван максимальным расцепителем тока. Наименование термина в ГОСТ Р 51327.1 следует заменить на «расцепитель сверхтока», чтобы привести его в соответствие с наименованием рассматриваемого термина в первоисточнике – стандарте МЭК 61009‑1.

Представленные определения термина «расцепитель сверхтока» из стандартов МЭК характеризуют такой расцепитель, который побуждает автоматический выключатель разомкнуться в условиях, когда ток в этом расцепителе превысит заранее установленное значение. В национальной нормативной документации рассматриваемый термин следует поименовать расцепителем сверхтока. Можно рекомендовать следующее определение этого термина:

расцепитель сверхтока – расцепитель, инициирующий размыкание автоматического выключателя с выдержкой времени или без неё, когда электрический ток в расцепителе превысит предопределённое значение.

Для осуществления автоматического размыкания главных контактов в случае появления сверхтока в главной цепи автоматического выключателя каждый автоматический выключатель оснащают одним или несколькими расцепителями сверхтока. Расцепитель сверхтока инициирует размыкание автоматического выключателя (с выдержкой времени или без неё), когда электрический ток в этом расцепителе превысит заданное значение. Расцепитель сверхтока может иметь обратно-зависимую выдержку времени,

МЭК 60050‑441, МЭК 62271‑100, МЭК 62271‑105, МЭК 62271‑107

МЭК 60898‑1, МЭК 60898

Реле или расцепитель сверхтока

Максимальное реле или максимальный расцепитель тока

Расцепитель, который дает возможность механическому коммутационному устройству разомкнуться с временной задержкой или без нее в тех случаях, когда ток в расцепителе превышает заранее установленное значение*.

Защитное устройство, которое заставляет цепь разомкнуться с временной задержкой или без нее в тех случаях, когда ток в устройстве превышает заранее установленное значение.

Реле или расцепитель, который заставляет механическое коммутационное устройство разомкнуться с временной задержкой или без нее в тех случаях, когда ток в реле или расцепителе превышает заранее установленное значение*.

«Реле или расцепитель, вызывающие размыкание контактного коммутационного аппарата с выдержкой времени или без нее, когда ток в реле или расцепителе превышает заданное значение»*.

Расцепитель, который заставляет автоматический выключатель разомкнуться с временной задержкой или без нее в тех случаях, когда ток в расцепителе превышает заранее установленное значение*.

«Расцепитель, вызывающий срабатывание автоматического выключателя с выдержкой времени или без нее, когда ток в этом расцепителе превышает заданное значение».

Примечание. В некоторых случаях эта величина может зависеть от скорости нарастания тока.

Расцепитель, который дает возможность АВДТ* разомкнуться с временной задержкой или без нее в тех случаях, когда ток в расцепителе превышает заранее установленное значение*.

«Расцепитель, вызывающий размыкание АВДТ с выдержкой времени или без нее, когда ток в расцепителе превышает заданное значение»*.

* АВДТ – автоматический выключатель, управляемый дифференциальным током, со встроенной защитой от сверхтока.

МЭК 60050‑441, МЭК 62271‑100

МЭК 60898‑1, МЭК 60898, МЭК 60077‑4

Прямой расцепитель сверхтока

Прямое реле или

Максимальное реле или максимальный расцепитель тока прямого действия

Прямой расцепитель сверхтока

Максимальный расцепитель тока прямого действия

Прямой расцепитель сверхтока

Максимальный расцепитель тока прямого действия

Расцепитель сверхтока, непосредственно возбуждаемый током в главной цепи механического коммутационного устройства.

Реле или расцепитель сверхтока, непосредственно возбуждаемый током в главной цепи коммутационного устройства.

«Максимальное реле или максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от тока главной цепи коммутационного аппарата».

Расцепитель сверхтока, непосредственно возбуждаемый током в главной цепи автоматического выключателя.

«Максимальный расцепитель тока, срабатывающий непосредственно от протекающего тока в главной цепи автоматического выключателя».

Расцепитель сверхтока, непосредственно возбуждаемый током в главной цепи АВДТ.

«Максимальный расцепитель тока, питающийся непосредственно от тока в главной цепи АВДТ»

при которой время его срабатывания находится в обратной зависимости от значения сверхтока, протекающего в главной цепи автоматического выключателя. При высоких значениях сверхтока время срабатывания такого расцепителя минимально. Указанный расцепитель называют расцепителем сверхтока с обратно-зависимой выдержкой времени.

Расцепитель сверхтока автоматического выключателя ориентирован на защиту от токов перегрузки (как расцепитель перегрузки) и токов короткого замыкания (как расцепитель короткого замыкания). Расцепитель перегрузки обычно имеет обратно-зависимую выдержку времени. Расцепитель короткого замыкания вызывает размыкание автоматического выключателя без выдержки времени. Время срабатывания расцепителя сверхтока автоматического выключателя зависит от времени срабатывания указанных расцепителей (рисунок, а).

Расцепители сверхтока автоматического выключателя бытового назначения (по ГОСТ Р 50345), как правило, представляют собой расцепители прямого действия, т. е. они срабатывают непосредственно от того электрического тока, который протекает в главной цепи автоматического выключателя через эти расцепители. У автоматических выключателей не бытового назначения (по ГОСТ Р 50030.2 [16]), имеющих большие номинальные токи, расцепители сверхтока обычно подключены ко вторичным обмоткам трансформаторов тока и представляют собой расцепители сверхтока косвенного действия.

Расцепитель сверхтока прямого действия. В МЭС (в стандарте МЭК 60050‑441) определен термин » прямой расцепитель сверхтока » (табл. 2). В стандарте МЭК 62271‑100 термин » прямой расцепитель сверхтока » определён так же, как определён этот термин в стандарте МЭК 60050‑441.

В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г ., а также в предыдущей его редакции ( 1999 г .) определён термин » прямое реле или расцепитель сверхтока » . В ГОСТ Р 50030.1 определён термин » максимальное реле или максимальный расцепитель тока прямого действия » . Указанное название термина не соответствует наименованию рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60947‑1. Поэтому его следует заменить на » реле или расцепитель сверхтока прямого действия » , чтобы привести его в соответствие с первоисточником. Кроме того, в приведённом определении этого термина вместо терминов » максимальное реле тока » и » максимальный расцепитель тока » следует использовать термины » реле сверхтока » и » расцепитель сверхтока » .

В стандарте МЭК 61992‑1 термин » прямое реле сверхтока или прямой расцепитель сверхтока » определён так же, как термин » прямое реле или расцепитель сверхтока » в стандарте МЭК 60947‑1.

В стандарте МЭК 60898‑1 2003 г . и в предыдущей его редакции – стандарте МЭК 60898 1995 г . определён термин » прямой расцепитель сверхтока » . В ГОСТ Р 50345 этот термин имеет наименование » максимальный расцепитель тока прямого действия » и определение, приведённое в табл. 2. Наименование термина следует привести в соответствие с наименованием рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60898, заменив его на » расцепитель сверхтока прямого действия » . В представленном определении этого термина вместо термина » максимальный расцепитель тока » следует использовать термин » расцепитель сверхтока » .

В стандарте МЭК 60077‑4 [17] термин » прямой расцепитель сверхтока » определён так же, как в стандарте МЭК 60898‑1.

В стандарте МЭК 61009‑1 2006 г . и в предыдущей его редакции ( 1996 г .) определение термина » прямой расцепитель сверхтока » выполнено на основе определения этого термина из стандарта МЭК 60050‑441. В ГОСТ Р 51327.1 этот термин назван максимальным расцепителем тока прямого действия. Наименование термина в ГОСТ Р 51327.1 следует заменить на » расцепитель сверхтока прямого действия » , чтобы привести его в соответствие с наименованием рассматриваемого термина в первоисточнике – стандарте МЭК 61009‑1. Термин » максимальный расцепитель тока » , который использован при определении этого термина, следует заменить термином » расцепитель сверхтока » . Представленные определения термина » прямой расцепитель сверхтока » из стандартов МЭК характеризуют такой расцепитель, который непосредственно возбуждается электрическим током, протекающим в главной цепи какого-то коммутационного устройства, например автоматического выключателя. Для национальной нормативной документации рассматриваемый термин следует поименовать расцепителем сверхтока прямого действия. Можно рекомендовать следующее определение этого термина:

расцепитель сверхтока прямого действия – расцепитель сверхтока, непосредственно возбуждаемый электрическим током, протекающим в главной цепи автоматического выключателя.

Автоматический выключатель бытового назначения оснащён расцепителями сверхтока, которые входят в состав его главной цепи и возбуждаются электрическими токами, протекающими в главной цепи автоматического выключателя непосредственно через расцепители, т. е. эти расцепители представляют собой расцепители сверхтока прямого действия.

Расцепитель сверхтока косвенного действия. В МЭС (в стандарте МЭК 60050‑441) определён термин » непрямой расцепитель сверхтока » (табл. 3). В стандарте МЭК 62271‑100 термин » непрямой расцепитель сверхтока » определён так же, как в стандарте МЭК 60050‑441.

В стандарте МЭК 60947‑1 2007 г ., а также в предыдущей его редакции ( 1999 г .) определён термин » непрямое реле или расцепитель сверхтока » . В ГОСТ Р 50030.1 определ ё н термин » максимальное реле или максимальный расцепитель тока косвенного действия » . Указанное название термина не соответствует наименованию рассматриваемого термина в стандарте МЭК 60947‑1. Поэтому его следует заменить на » реле или расцепитель сверхтока косвенного действия » , чтобы привести его в соответствие с первоисточником. Кроме того, в определении этого термина вместо терминов » максимальное реле тока » и » максимальный расцепитель тока » следует использовать термины » реле сверхтока » и » расцепитель сверхтока » .

Читать еще:  Розетки выключатели для бревенчатых домов

В стандарте МЭК 61992‑1 определён термин » непрямое реле сверхтока или непрямой расцепитель сверхтока » , а в стандарте МЭК 60077‑4 – термин » непрямой расцепитель сверхтока » .

Автоматические выключатели CHINT

Введение

В настоящее время для защиты сетей и электрических приемников от повреждений, вызываемых током, превышающим допустимую величину, все шире применяются автоматические выключатели. Они служат для проведения, включения и автоматического размыкания электрических цепей при аномальных явлениях, (например при токах перегрузки, КЗ, недопустимых снижения напряжения), а также для нечастого включения цепей вручную. Выключатели выпускаются с тепловыми, электромагнитными и комбинированными (тепловыми и электромагнитными) расцепителями с различным числом полюсов — одним, двумя и тремя. В однофазных цепях применяют одно- и двухполюсные, а в трехфазных — трехполюсные.

1. Автоматические выключатели

Автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями применяются для защиты сети и электрического приемника от повреждений, вызываемых током короткого замыкания, действующим даже кратковременно. Принципиальная схема такого выключателя изображена на рис 1,а.

Контакт главной цепи замыкается нажатием на кнопку или поворотом рукоятки. При этом преодолевается усилие размыкающей пружины и контакт удерживается в замкнутом положении защелкой 3. Как только ток в защищаемой цепи превысит определенную величину, сердечник 6 втянется в катушку 5 и через рычаг 4 освободит защелку 5. Под действием пружины 1 контакт 2 разомкнётся. На схеме изображен один контакт главной цепи, а практически их может быть два или три, столько же может быть и катушек 5 с сердечниками 6. Всё сердечники при втягивании действуют на одну и ту же защелку 3. Увеличение тока в любом проводе (катушке) до величины, превышающей величину установки тока срабатывания, влечет за собой размыкание всех главных контактов.

Электромагнит с механизмом отключения называется электромагнитным расцепителем. Время отключения автоматических выключателей с электромагнитными расцепителями незначительное (доли секунды), поэтому они относятся к аппаратам максимальной защиты мгновенного действия.

Преимущество автоматических выключателей перед плавкими предохранителями состоит в том, что они обладают многократностью действия. После срабатывания плавкого предохранителя требуется замена плавкой вставки. Автоматический же выключатель после устранения причины срабатывания можно подготовить для повторной работы нажатием на кнопку или поворотом рукоятки.

Автоматические выключатели применяются не только для отключения приемников при токах короткого замыкания, но и для нечастых включений и отключений их вручную при нормальной работе. Возникающая при размыкании цепи электрическая дуга гасится в воздухе или масле. В зависимости от этого автоматические выключатели называются воздушными или масляными. В цепях с напряжением до 500 В применяются в основном воздушные выключатели.

2. Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями

Металлы имеют разные коэффициенты линейного расширения и поэтому при нагревании удлиняются неодинаково. Если две металлические пластины с различными коэффициентами расширения наложить одну на другую и прочно соединить вместе, получится биметаллическая пластина. При нагревании она деформируется выпуклостью в сторону активного слоя металла. Активным называется слой металла, обладающий большим коэффициентом расширения. Другой слой называют пассивным. Активный слой делают из стали, а пассивный — из инвара (сплав, состоящий из 64 % железа и 36% никеля). Коэффициент линейного расширения инвара в 12 раз меньше стали.

Если один конец биметаллической пластины закрепить, то другой при нагревании будет изгибаться в сторону пассивного слоя. Это свойство пластины используется для освобождения защелки автоматического выключателя. Степень деформации пластины зависит от температуры ее нагрева.

Применяются два способа нагревания пластины: непосредственный и косвенный. При первом ток проходит непосредственно через пластину. При этом количество теплоты, которое выделяется в ней, пропорционально квадрату величины тока, времени его прохождения и сопротивлению пластины. При втором способе ток проходит по нагревательному элементу (небольшой спирали), выполненному из нихрома или другого сплава. Спираль располагают рядом с пластиной или наматывают на нее. Выделяющаяся в этой спирали теплота и нагревает биметаллическую пластину. Перед намоткой спирали биметаллическая пластина покрывается электроизоляцией, например слюдой.

На рис.1,6 изображена схема автоматического выключателя с тепловым расцепителем. Контакт 2 главной цепи замыкают вручную кнопкой или рукояткой, g замкнутом положении он удерживается защелкой 3. При прохождении по сети тока, величина которого меньше определенного значения, биметаллическая пластина 7 нагревается незначительно, и ее изгиба вверх недостаточно для того, чтобы передать усилие на защелку 3. Если же по спирали 8 будет проходить ток, величина которого превысит это определенное значение, то через некоторое время правый конец пластины 7 изогнется вверх настолько, что через толкатель 4 поднимет рычаг защелки 3. Под действием пружины 1 разомкнётся контакт 2. Время, через которое произойдет размыкание контакта, зависит от степени перегрузки сети. Тепловые расцепители не могут срабатывать мгновенно, особенно при косвенном нагреве биметаллической пластины. Нагрев и деформация ее не происходят мгновенно даже при очень большом выделении теплоты в спирали.

Автоматические выключатели с тепловыми расцепителями отключают сеть с выдержкой времени в обратной зависимости от величины тока перегрузки. При больших перегрузках отключение происходит быстрее. На схеме изображен один контакт выключателя, а их может быть два или три.

3. Автоматические выключатели с комбинированным расцепителем

В этих выключателях устанавливают как электромагнитные, так и тепловые расцепители. Обмотки электромагнитов и нагревательные элементы тепловых расцепителей включают последовательно электрическому приемнику. Электромагнитные расцепители мгновенно отключают электроприемник при токе короткого замыкания хотя бы в одном проводе сети. Тепловые же расцепители отключают электроприемник при незначительных, но длительных токах перегрузки. Последние превышают номинальный ток приемника, но значительно меньше токов короткого замыкания.

Автоматические выключатели с комбинированным расцепителем получили широкое применение в сетях с различными электроприемниками. В сетях с электродвигателями они незаменимы.

Величина тока электродвигателя зависит от нагрузки на его валу и колебания напряжения сети. Она увеличивается при обрыве провода в процессе работы трехфазного электродвигателя. Во время холостого хода двигателя потребляемая им мощность и ток наименьшие. С возрастанием нагрузки на валу до номинальной величины Р2н ток I и подводимая мощность Р1 увеличиваются до номинальной величины.

Если нагрузка на валу выше номинальной, то потребляемая мощность и ток также превышают номинальную величину. В этом случае обмотки электродвигателя через некоторое время перегреваются, и изоляция начинает разрушаться и может даже воспламениться. Тепловые расцепители должны предотвратить это, несколько ранее отключив двигатель от сети. При кратковременных небольших перегрузках, которые неопасны для двигателя, тепловые расцепители не успевают срабатывать и отключить его.

Если нагрузка остается неизменной, но произошел обрыв одного провода, то по двум проводам будет проходить ток, значительно превышающий номинальную величину. При этом обмотки двигателя быстро перегреваются. Отключение двигателя в этом случае должны производить тепловые расцепители.

Уменьшение напряжения на двигателе также влечет за собой увеличение тока в его обмотках.

Для защиты двигателя от перегрева при пониженном напряжении кроме автоматических выключателей с тепловыми расцепителями применяются выключатели с расцепителями минимального напряжения. При значительном снижении или исчезновении напряжения якорь расцепителя минимального напряжения отпадает и, воздействуя на защелку, размыкает главные контакты автоматического выключателя. При нормальном напряжении якорь втянут, а контакты выключателя замкнуты.

Если автоматические выключатели серий DZ47-60 в основном устанавливают в электрошкафах обору, дования, например холодильных прилавках, то в групповых и распределительных щитах цехов и предприятий устанавливают автоматические выключатели серии NB1-63. Они выпускаются одно-, двух- и трехполюсными. Автоматические выключатели серии DZ158-125 выпускаются одно-, двух- и трехполюсными на токи до 125 А. Первые два автоматических выключателя отличаются от двух других различным превышением тока срабатывания относительно номинального тока разделителя.

Одно- и двухполюсные автоматические выключатели применяются в однофазных цепях, трехполюсные — в трехфазных.

4. Выбор автоматических выключателей

Для всех видов электрических приемников номинальный ток расцепителя должен быть

где Iи. р— номинальный ток расцепителя, A; Imax — максимальный номинальный ток цепи (электроприемника), А.

Для сетей с осветительной нагрузкой и электротепловыми аппаратами, защищаемых от повреждений при токах короткого замыкания, рекомендуется применять автоматические выключатели с токами уставки расцепителей, не превышающими 4,5-кратного значения максимально допустимого значения тока провода. Этим требованиям удовлетворяют автоматические выключатели с тепловыми или комбинированными расцепителями, а также выключатели с электромагнитными расцепителями, ток 5 уставки которых в 3-4 раза превышает номинальный.

Поскольку пусковой ток электрических двигателей в 5 – 7 раз превышает номинальное значение, то выбор автоматического выключателя производится с учетом этих токов. Ток срабатывания электромагнитного расцепителя Iэ.р должен быть не менее 1,25 пускового тока двигателя

Для защиты цепи двигателя от перегрузки, т. е. от повреждений, вызываемых длительным превышением величины тока, допустимой по нагреву, применяют тепловые расцепители. Для цепей с одиночным двигателем используют в основном автоматические выключатели с комбинированными расцепителями. Номинальный ток расцепителя определяется по формуле

где в — коэффициент, принимаемый равным 1,2. 1,25 при тяжелых условиях пуска и равным 1 при легких условиях пуска.

Для цепей с группой двигателей используют в основном автоматические выключатели с электромагнитными расцепителями. При этом величина тока срабатывания расцепителей должна превышать максимальную величину кратковременного тока, который определяется суммой номинальных токов наибольшего количества включенных двигателей (приемников) при условии пуска двигателя с максимальным пусковым током:

Читать еще:  Выключатель автоматический трехполюсный 80а c120n

Iэ. р ≥ Iкр; Iкр = Kодн Iраб + Iпуск.max

где Iкр — максимальный кратковременный ток, А; n — число всех электроприемников (двигателей); Кодн — коэффициент одновременной работы электрических приемников (двигателей).

При установке автоматических выключателей с тепловыми или комбинированными расцепителями в закрытом шкафу ток расцепителя должен быть

Характеристики автоматических выключателей

Автоматический выключатель, называемый попросту “автоматом” – это знакомое практически каждому электротехническое устройство, предназначенное для отключения сети при возникновении определенного рода проблем. Защита сети от токов, превышающих допустимое значение, давно применяется в электрических схемах. При этом любой аппарат максимально-токовой защиты выполняет две наиболее важные функции – вовремя распознать слишком высокое значение тока и среагировать на него, разорвав цепь до того момента, как ей будут нанесены повреждения.

Высокие токи, в свою очередь, принято разделять на две категории:

1. Большое значение тока, ставшее следствием перегрузки сети;

2. Сверхтоки короткого замыкания, вызванные замыканием фазного и нулевого проводников.

Если в случае с коротким замыканием все предельно просто (современный автомат способен определить КЗ и отключить питание практически мгновенно), то с током перегрузки дела обстоят несколько сложнее. Отличаясь совсем не намного от номинального значения, такой ток может без последствий протекать в сети, в связи с чем, нет нужды в его мгновенном отключении.

Существует целый ряд токов, каждый из которых обладает собственным максимально допустимым временем отключения сети, колеблющимся в диапазоне от нескольких секунд до 20 и более минут. Также должны быть исключены ложные срабатывания, когда ток не несет никакой опасности и в отключении нет необходимости.

Конструкции современных автоматических выключателей предполагают использование одного из трех видов расцепителей, первый из которых – механический, предназначенный для ручного включения и выключения. Также применяется электромагнитная конструкция, отключающая токи короткого замыкания и наиболее сложная – технология тепловой защиты от перегрузок. Как раз характеристика теплового и электромагнитного расцепителей определяет характеристику автоматического выключателя. В данном случае используется буквенное обозначение на корпусе, стоящее перед цифровым обозначением токового номинала аппарата.

По обозначению характеристики судят о том, в каком диапазоне защита от перегрузок срабатывает, а точную регулировку выполняют за счет регулировочного винта, поджимающего биметаллическую пластину, которая реагирует увеличение протекающего электрического тока, разрывая цепь. Кроме того, характеристика “автомата” позволяет определить диапазон максимально-токовой защиты, который зависит от параметров встроенного соленоида.

Итак, все характеристики автоматических выключателей представляют собой зависимость между значением тока нагрузки и временем отключения при его достижении. Далее будут перечислены характеристики “автоматов”, а также описаны их отличия и функциональное назначение.

• Характеристика MA не подразумевает использование теплового расцепителя. В действительности, в его применении не всегда есть необходимость. В качестве примера можно привести электродвигатели, защита которых осуществляется при помощи максимально-токовых реле. Роль же автомата в данном случае заключается в обеспечении защиты от токов КЗ.

• Характеристика А. Отличительной особенностью данной характеристики является то, что тепловой расцепитель срабатывает при превышении номинального значения тока уже на 1,3 единицы со временем отключения около часа. Автоматические выключатели, обладающие характеристикой А, используются в цепях, где нормальный рабочий режим исключает возможность появления кратковременных перегрузок. Один из примеров – цепи с полупроводниковыми устройствами, которые могут выйти из строя при малейшем превышении силы тока.

• Характеристика В. Главное отличие данной характеристики от характеристики А заключается в срабатывании расцепителя только при трех- и более кратном превышении номинального значения тока. При этом соленоид срабатывает всего за 0,015 секунды, а время срабатывания расцепителя теплового типа при трехкратной перегрузке составляет 4-5 секунд. Область применения “автоматов” характеристики B – осветительные и другие сети со сравнительно небольшим пусковым превышением тока.

• Характеристика С для большинства электриков является наиболее известной. В отличие от автоматов В и А, аппараты данной характеристики обладают большей перегрузочной способностью, минимальный порог которой составляет пятикратное повышение, по сравнению с номинальным значением. Наиболее распространены автоматические выключатели С в сетях с нагрузкой смешанного типа, обладающей умеренными пусковыми токами. Благодаря этому, автоматы как раз этого типа устанавливают в бытовых электрощитах.

• Характеристика D. Особенность данной характеристики состоит в большой перегрузочной способности. Минимальный порог срабатывания электромагнитного соленоида в данном случае составляет десятикратное превышение номинального значения тока, а время срабатывания теплового расцепителя может не превышать 0,4 секунды. Основная область применения “автоматов” характеристики D – это подключение электродвигателей с большими пусковыми токами.

• Характеристика K отличается тем, что соленоид обладает большим разбросом срабатывания в цепях переменного и постоянного тока. Так, если для переменного тока гарантированный порог срабатывания составляет 12-кратное превышение номинала, то для постоянного тока перегрузка должна составить 18 токов. Такая особенность позволяет использовать аппараты данной характеристики исключительно для подключения индуктивной нагрузки.

• Характеристика Z также обладает значительным различием гарантированного срабатывания электромагнитной защиты в цепях переменного и постоянного тока. Однако сфера применения таких автоматов – подключение электронных устройств.

Видео-обзор дифавтоматов, УЗО, автоматических выключателей от разных производителей таких как АВВ, Schneider electrik, IEKи многих других от Александра Горшунова

Виды автоматических выключателей. Автоматы серии А3000

Дата добавления: 2014-04-26 ; просмотров: 5372 ; Нарушение авторских прав

Автоматы серии А3000 относятся к классу установочных автоматов на напряжение до 500 В (переменный ток) и 220 В (постоянный ток), на номинальные токи отключения от 50 до 600 А при постоянной времени (при постоянном токе) 10 мс и коэффициенте мощности (при переменном токе) 0,5. Автоматы изготовляются пяти типоразмеров: А3160, А3110, А3120, А3130, А3140; снабжены тепловыми или электромагнитными расцепителями, возможно также исполнение без разделителей (неавтоматический выключатель). Автоматы выполняются в однополюсном, двухполюсном или трехполюсном исполнениях и допускают 10 000 циклов включений-отключений (ВО) номинального тока при номинальном напряжении и коэффициенте мощности нагрузки переменного тока 0,8 и постоянной времени индуктивной нагрузки постоянного тока 8 мс. В режиме пуска асинхронных двигателей (включение шестикратного тока при номинальном напряжении и отключение номинального тока при напряжении, равном 0,2 номинального) допустимое число циклов ВО снижается до 1500. Основные данные автоматов серии A3100 приведены в табл. П1.1 [3] приложения 1.

Защитные характеристики и предельная коммутационная способность автоматов серии А3100 приведены в табл. П1.2 [3] приложения 1.

Автоматы данной серии могут исполняться с тепловыми, комбинированными или электромагнитными расцепителями максимального тока. Электромагнитный расцепитель срабатывает без выдержки времени под действием электромагнитных элементов, реагирующих на токи короткого замыкания. Тепловой расцепитель срабатывает под действием тепловых элементов, реагирующих на токи перегрузки. Комбинированный расцепитель имеет тепловые и электромагнитные элементы и срабатывает в режиме перегрузки с выдержкой времени (тепловой элемент) и в режиме короткого замыкания без выдержки времени (электромагнитный элемент).

Расцепители выполняются с нерегулируемыми уставками на ток и время срабатывания.

Номинальные уставки на ток срабатывания электромагнитных элементов расцепителей приведены в табл. П1.1 [3] приложения 1. Допускается отклонение фактических значений от номинальных в пределах от ±15 до ±30%.

Номинальная уставка на ток срабатывания тепловых элементов – это расчетная величина, представляющая собой среднее значение между нормируемыми токами срабатывания (1,35Iном – для автоматов А3160, 1,45Iном – для других автоматов серии A3100) и несрабатывания (1,1Iном – для всех автоматов серии A3100). При калибровке автоматы регулируют так, чтобы при токе 1,1Iном они не срабатывали, а при токах 1,35Iном или 1,45Iном в зависимости от типа срабатывали в течение часа.

Например [3], необходимо определить номинальную уставку на ток срабатывания тепловых элементов для автомата A3160 с расцепителем на номинальный ток 40 А. Ток несрабатывания расцепителя равен 1,1Iном = 1,1·40 = 44 А, ток срабатывания составляет 1,35Iном = 1,35·40 = 54 А. Тогда номинальная уставка на ток срабатывания теплового элемента расцепителя для автомата А3160 равна:

А.

Ближайшее нормированное значение номинальной уставки для данной серии автоматов равно 48 А [4]. Защитные (время-токовые) характеристики автоматов с тепловыми расцепителями приведены на рис. 7, а, б, в, г, д, е:

а) А3161 – Iн=150÷50 А;

б) А3163 – Iн = 15÷50 А;

в) А3110 – Iн = 15÷100 А;

г) А3120 – 1 – Iн = 15÷50 А, 2 – Iн = 60÷100 А;

д) А3130 – Iн = 120÷200 А;

е) A3140 – Iн = 250÷600 А.

Значения времени срабатывания при перегрузке автоматов из холодного состояния при окружающей температуре +25°С лежат в пределах заштрихованных областей.

Характеристики показывают зависимость времени срабатывания автомата от кратности номинального тока расцепителя I / Iн. По заданному току перегрузки определяют его кратность относительно номинального тока расцепителя и по защитной характеристике автомата данной серии определяют пределы времени срабатывания для заданного тока перегрузки. Если температура окружающей среды изменилась, ток срабатывания теплового расцепителя оценивается по формуле , где I – ток перегрузки, А; θ – превышение температуры теплового элемента расцепителя в момент его Рис. 7

срабатывания при токе I и температуре окружающей среды +25°С; – температура нагрева теплового элемента [4].

После срабатывания теплового элемента автомат можно включить лишь через промежуток времени, равный: для автоматов А3160 и А3110 – 1 мин, А3120 – 2,5 мин, А3130 – 3 мин, А3140 – 4 мин.

Предельная коммутационная способность автоматов на переменном токе при cosφ=0,5 и на постоянном токе при постоянной времени цепи короткого замыкания 0,01 с определяется допустимым количеством отключений (см. табл. П1.2 приложения 1).

Автоматы серии А3700 по ряду показателей превосходят автоматы серии A3100. Так, они имеют меньшие габариты, меньшую массу, бóльшую (в 1,6 раза) износоустойчивость, возможность эксплуатации в цепях 660 В переменного тока и 440 В постоянного тока, бóльшую предельную коммутационную способность. В автоматах данной серии имеется возможность регулирования защитной характеристики, изменения расцепителей максимального тока, реализации селективных и токоограничивающих функций.

Читать еще:  Если нагревается кнопка выключателя

Токоограничивающая способность выключателей серии А3700 приводит к значительному (в 2 – 3 раза) снижению токов короткого замыкания, что позволяет уменьшить сечение токопроводов, снизить требования к прочности крепления обмоток трансформаторов и ошиновки. Это приводит к существенной экономии материалов.

Серия автоматов А3700 состоит из выключателей четырех величин (1, 2, 3, 4) на номинальные токи соответственно 160, 250, 400 и 630 А. Выключатели допускают нечастые пуски короткозамкнутых асинхронных электродвигателей. Количество циклов ВО для выключателей категории 1 – 300, категории 2 – 200, категории 3 – 1600, категории 4 – 1000.

Автоматы выполняются с максимальной токовой защитой в зонах перегрузки и короткого замыкания. Расцепители токовой защиты выполнены на полупроводниковых (РП) и электромагнитных (РЭ) элементах. Автоматы выпускаются также и в неавтоматическом исполнении.

Автоматы серии А3700 выпускаются в селективном исполнении (с регулируемым временем срабатывания в зоне короткого замыкания в пределах 0,1 – 0,4 с) и токоограничивающем исполнении (в основном).

Для селективной защиты выпускаются выключатели величин 3 и 4 с номинальными токами расцепителей от 160 до 630 А, причем максимальная защита автомата выполняется только на полупроводниковых расцепителях. Наличие полупроводникового расцепителя делает возможным быстрое повторное включение после отключения аварийного тока и позволяет регулировать время срабатывания расцепителя.

Блок управления полупроводникового максимального токового расцепителя выполнен в отдельной пластмассовой оболочке и является легкосъемным, взаимозаменяемым с любым блоком аналогичного исполнения.

Уставки по току срабатывания и по времени срабатывания в зоне перегрузки у автоматов, оборудованных только электромагнитными максимальными токовыми расцепителями, при эксплуатации не регулируются.

Автоматы могут исполняться с дополнительными узлами: вспомогательными контактами, независимым расцепителем для дистанционного отключения автомата, нулевым расцепителем напряжения, электромагнитным приводом для дистанционного включения и отключения. В табл. П1.3 – П1.5 приложения 1 приведены основные типы и параметры автоматов серии А3700.

Проверка автоматического выключателя

В данной статье мы с вами поговорим о проверке автоматических выключателей.

Испытания или проверка электрических автоматов проводятся:

  • перед приемкой электроустановки в эксплуатацию;
  • в процессе эксплуатации в сроки, устанавливаемые системой ППР;
  • «к» — после капитальных ремонтов электрооборудования;
  • «т» — после текущих ремонтов электрооборудования;
  • «м» — межремонтные профилактические испытания.
  1. Нормируемые величины
  2. Проверка тепловых и электромагнитных расцепителей выключателей бытового и аналогичного назначения
  3. Для проверки электромагнитных расцепителей типа «В»:
  4. Для проверки электромагнитных расцепителей типа «С»:
  5. Для проверки электромагнитных расцепителей типа «D»:
  6. Проверка расцепителей выключателей, не относящихся к категории «бытового и аналогичного назначения» (по ГОСТ Р 50030.2-2010)
  7. Проверка расцепителей перегрузки
  8. Проверка расцепителей короткого замыкания

Нормируемые величины

Параметры срабатывания автоматических выключателей должны соответствовать данным завода-изготовителя и обеспечивать:

  • защиту от поражения электрическим током (в случае недостаточности других защитных мер) при коротких замыканиях;
  • защиту сетей от перегрузок и пожаров, вызванных технологическими перегрузками или повреждениями изоляции.

Обеспечение требований защиты от поражения электрическим током при косвенных прикосновениях путем автоматического отключения питания достигается нормированным временем отключения поврежденного участка цепи, зависящего от тока однофазного замыкания.

Время срабатывания автоматического выключателя проверяется в случае, когда измеренный или расчетный ток однофазного замыкания меньше верхнего предела диапазона токов мгновенного расцепления этого выключателя и разброс времени срабатывания выключателя по времятоковой характеристике выходит за пределы нормированного времени отключения, приведенные в таблице 2.

Наибольшее допустимое время защитного автоматического отключения для системы TN

При этом расцепители автоматических выключателей испытываются током, равным измеренному или расчетному значению тока однофазного замыкания.
При проверке защиты сетей от перегрузок для автоматических выключателей допустимое время срабатывания в зависимости от кратности номинального тока и температуры окружающей среды определяется по паспортным данным.
При проверке времени срабатывания автоматического выключателя кратность тока испытания должна приниматься такой, чтобы время срабатывания было не менее 5 секунд.

При этом необходимая кратность испытательного тока ориентировочно определяется по формуле:

Расцепители регулируют и калибруют на заводе-изготовителе, после чего их крышки пломбируют. Открывать крышки и регулировать расцепители не допускается.
При наружном осмотре проверяют отсутствие повреждении основания кожуха и крышки автомата, производят несколько включений и отключений вручную, проверяя действие расцепителей.

На заводе-изготовителе тепловые расцепители (расцепители с обратнозависимой выдержкой времени) калибруют по начальному току срабатывания. Проверка этого тока требует больших затрат времени.

Поэтому при приемосдаточных и эксплуатационных испытаниях проверку согласно ГОСТ 50345-2010 производят в форсированном режиме: при 2-х или 3-х кратном номинальном токе расцепителя.

Для каждого типа выключателя и расцепителя время срабатывания при 2-3-кратной нагрузке не должно превышать указанного заводом. Заводские данные даются для случая одновременной нагрузки испытательным током всех полюсов выключателя, соединенных последовательно.

Однако при одновременной нагрузке всех полюсов проверка не дает гарантии исправности каждого расцепителя. Поэтому, кроме проверки при одновременной нагрузке всех полюсов выключателя, целесообразно проверить каждый тепловой расцепитель в отдельности.

При испытании тепловых расцепителей необходимо помнить, что если тепловой элемент не сработает и не произойдет отключения автомата за максимально допустимое для него время, то необходимо отключить испытательный ток во избежание перегрева и порчи расцепителя.

Максимально допустимое время равно примерно двойному времени срабатывания при форсированном режиме испытания.

Электромагнитные расцепители проверяются только при поочередной нагрузке испытательным током каждой фазы автомата.

При этом нагрузочный ток повышают до 0,8 значения тока отсечки, указанного в паспортных данных выключателя, или до нижнего предела тока мгновенного расцепления для выключателей типов В, С, D и аналогичных (классификация согласно ГОСТ 50345-2010).

Собрать схему проверки в соответствии с инструкцией изготовителя используемого нагрузочного устройства. Для проверки тепловых расцепителей пропустить через каждый, находящийся в холодном состоянии, полюс выключателя ток, равный 2,55 In.

Время расцепления должно составлять не менее 1 с и не более:

  • 60 с — при номинальных токах выключателей до 32 А;
  • 120с —при номинальных токах выключателей выше 32 А.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «В»:

Пропустить через каждый полюс ток, равный 3 In.

  • Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

  • Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «С»:

Пропустить через каждый полюс ток, равный 5 In.

  • Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

  • Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Для проверки электромагнитных расцепителей типа «D»:

Пропустить через каждый полюс ток, равный 10 In.

  • Время расцепления должно быть не менее 0,1 с.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 50 In.

  • Время расцепления должно быть менее 0,1 с.

Также, как и при проверке тепловых расцепителей, полюса выключателей перед каждым испытанием должны находиться в холодном состоянии. Термин «холодное» означает: «Без предварительного пропускания тока при контрольной температуре калибровки» (ГОСТ Р 50345-2010).

Контрольная температура калибровки — 30°С. Испытания проводят при любой температуре, а результаты корректируют к температуре 30°С на основании поправочных коэффициентов изготовителя. При отсутствии данных изготовителя испытательные токи устанавливают отличными от указанных на 1,2% на каждый градус изменения температуры, при которой проводятся испытания.

Пример: при проведении испытаний при температуре 20°С испытательные токи следует увеличивать на 12%.

Проверка расцепителей выключателей, не относящихся к категории «бытового и аналогичного назначения» (по ГОСТ Р 50030.2-2010)

Проверка расцепителей перегрузки

Расцепители перегрузки рассматриваемых выключателей подразделяются на:

  • расцепители мгновенного действия;
  • расцепители с независимой выдержкой времени;
  • расцепители с обратнозависимой выдержкой времени (тепловые).

При проверке расцепителей мгновенного действия или с независимой выдержкой времени через каждый полюс выключателя пропустить испытательный ток, равный 90 % уставки по току перегрузки. При этом расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

  • 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;
  • удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Пропустить через каждый полюс ток, равный 110 % уставки по току нагрузки. При этом расцепитель должен сработать в течение:

  • 0,2 с для расцепителей с независимой выдержкой времени;
  • удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей мгновенного действия.

При проверке расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени (тепловых) при контрольной температуре (30 ± 2) °С (холодное состояние полюсов) через последовательно соединенные полюса выключателя пропускают ток, равный 1,05 уставки расцепителя в течение 1 часа. В течение этого времени расцепитель сработать не должен.

По истечении этого времени значение испытательного тока в течение 5 с повышают до 1,3 уставки расцепителя. При протекании этого тока расцепитель должен сработать в течение 2 часов с момента увеличения испытательного тока. Данные испытания требуют больших затрат времени, поэтому проверку соответствия параметров расцепителей с обратнозависимой выдержкой времени данным изготовителя при массовых испытаниях производят в форсированном режиме при условии, что время расцепления должно быть не менее 5 с.

При этом кратность тока, обеспечивающая данное условие, определяется по паспортным данным выключателя по формуле (1) настоящей методики. При проведении испытаний при температуре, отличной от контрольной, результаты необходимо корректировать к температуре 30 °С по указаниям изготовителя.

Проверка расцепителей короткого замыкания

Расцепители токов короткого замыкания рассматриваемых выключателей подразделяются на:

  • расцепители мгновенного действия;
  • расцепители с независимой выдержкой времени.

При проверке параметров указанных расцепителей через каждый полюс необходимо пропустить испытательный ток, равный 80 % установки расцепителя. Расцепитель не должен сработать с начала прохождения тока в течение:

  • 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;
  • удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.

Пропустить испытательный ток, равный 120 % установки расцепителя. Расцепитель должен сработать в течение:

  • 0,2 с для расцепителей мгновенного действия;
  • удвоенной выдержке времени, указанной изготовителем, для расцепителей с независимой выдержкой времени.
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector