Setzenergo.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Характеристика автоматических выключателей применение

1) Характеристика MA отсутствие теплового расцепителя. 2) Характеристика А. Автоматические выключатели характеристики А 3) Характеристика В.

    Людмила Загоскина 3 лет назад Просмотров:

1 Автоматический выключатель, или, говоря проще, автомат это электротехническое устройство, знакомое практически всем. Все знают, что автомат отключает сеть при возникновении в ней каких-то проблем. Если не мудрить, то эти проблемы слишком большой электрический ток. Чрезмерный электрический ток опасен выходом всех проводников и бытовой электротехники из строя, возможным перегревом, возгоранием и, соответственно, пожаром. Поэтому защита от высоких токов это классика электрических схем, и существовала она еще на заре электрификации. 1) Характеристика MA отсутствие теплового расцепителя. На самом деле, он действительно не всегда бывает нужен. Например, защиту электродвигателей часто осуществляют при помощи максимально-токовых реле, а автомат в подобном случае нужен лишь для защиты от токов короткого замыкания. 2) Характеристика А. Тепловой расцепитель автомата этой характеристики может сработать уже при токе, составляющем 1,3 от номинального. При этом время отключения составит около часа. При токе, превышающем номинальный в два раза, в действие может вступить электромагнитный расцепитель, срабатывающий примерно за 0,05 секунды. Но если при двукратном превышении тока соленоид еще не сработает, то тепловой расцепитель по-прежнему остается «в игре», отключая нагрузку примерно через секунд. При токе, превышающем номинальный в три раза, гарантированно срабатывает электромагнитный расцепитель за сотые доли секунды. Автоматические выключатели характеристики А устанавливаются в тех цепях, где кратковременные перегрузки не могут возникнуть в нормальном рабочем режиме. Примером могут служить цепи, содержащие устройства с полупроводниковыми элементами, способными выйти из строя при небольшом превышении тока. 3) Характеристика В. Характеристика этих автоматов отличается от характеристики А тем, что электромагнитный расцепитель может сработать только при токе, превышающем номинальный не в два, а в три и более раз. Время срабатывания соленоида составляет всего 0,015 секунды. Тепловой расцепитель при трехкратной перегрузке автомата В сработает через 4-5 секунд. Гарантированное срабатывание автомата происходит при пятикратной перегрузке для переменного тока и при нагрузке, превышающей номинальную в 7,5 раз в цепях постоянного тока. Автоматические выключатели характеристики В применяются в осветительных сетях, а также прочих сетях, в которых пусковое повышение тока либо невелико, либо отсутствует вовсе. 4) Характеристика С. Это самая известная характеристика для большинства электриков. Автоматы С отличаются еще большей перегрузочной способностью по сравнению с автоматами В и А. Так, минимальный ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата характеристики С составляет пятикратный номинальный ток. При этом же токе тепловой расцепитель срабатывает через 1,5 секунд, а гарантированное срабатывание электромагнитного

2 расцепителя наступает при десятикратной перегрузке для переменного тока и при 15-тикратной перегрузке для цепей тока постоянного. Автоматические выключатели С рекомендуются к установке в сетях со смешанной нагрузкой, предполагающей умеренные пусковые токи, благодаря чему бытовые электрощиты содержат в своем составе именно автоматы этого типа. Характеристики автоматических выключателей B, C и D 5) Характеристика D отличается очень большой перегрузочной способностью. Минимальный ток срабатывания электромагнитного соленоида этого автомата составляет десять номинальных токов, а тепловой расцепитель при этом может сработать за 0,4 секунды. Гарантированное срабатывание обеспечено при двадцатикратной перегрузке по току. Автоматические выключатели характеристики D предназначены, прежде всего, для подключения электродвигателей, имеющих большие пусковые токи. 6) Характеристика K отличается большим разбросом между максимальным током срабатывания соленоида в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный ток перегрузки, при котором может сработать электромагнитный расцепитель, для этих автоматов составляет восемь номинальных токов, а гарантированный ток срабатывания той же защиты составляет 12 номинальных токов в цепи переменного тока и 18 номинальных токов в цепи постоянного тока. Время срабатывания электромагнитного расцепителя составляет до 0,02 секунды. Тепловой расцепитель автомата К может сработать при токе, превышающем номинальный всего в 1,05 раз. Из-за таких особенностей характеристики K эти автоматы применяют для подключения чисто индуктивной нагрузки. 7) Характеристика Z также имеет различия в токах гарантированного срабатывания электромагнитного расцепителя в цепях переменного и постоянного тока. Минимальный возможный ток срабатывания соленоида для этих автоматов составляет два номинальных, а гарантированный ток срабатывания электромагнитного расцепителя составляет три номинальных тока для цепей переменного тока и 4,5 номинальных тока для цепи постоянного тока. Тепловой расцепитель автоматов Z, как и у автоматов K, может срабатывать при токе в 1,05 от номинального.применяются автоматы Z только для подключения электронных устройств.

3 Выбор номинала автомата характеристики С Изображенная на графике время-токовая характеристика C, описывает защитное отключение автомата с кривой типа C. Характеристика C отличается от других характеристик тем, что отключение по перегрузке происходит в пределах 5-х — 10-и кратных превышений рабочего тока над номинальным для автомата током, что позволяет применять автомат с характеристикой C как для бытовых целей, при подключении авктивных (не реактивных) нагрузок, так и в производственных, при подключении автоматов для защиты цепей, питающих электроприборы с реактивной составляющей нагрузки. При кратковременных превышениях тока в пределах 5-10 раз, срабатывание происходит за период от 20 милисекунд до десяти секунд, что позволяет запускать некоторые электродвигатели с невысокими превышениями пусковых токов над рабочими. Автомат характеристики C с номиналом в 25 Ампер, в соответствии с графиком время токовой характеристики сработает по превышению нагрузки при токах от 125 Ампер до 250 Ампер, при этом время отключения составит от 15 милисекунд до 10 секунд. При выборе время-токовой характеристики автомата с точки зрения нежелательных срабатываний по превышению пускового тока, следует рассматривать левую кривую графика, то есть считать, что автомат выключится при достижении тока 125 ампер за 1 секунду, а при рассмотрении с точки зрения защиты проводки, надо смотреть на правую кривую, то есть считая, что автомат может выключиться только при достижении 250 ампер за 10 секунд. Характеристика C теплового расцепителя Верхняя часть графика время-токовой характеристики C, та, что выше чем 0,015 секунд, относится к рабте теплового расцепителя. Тепловой расцепитель отключает автомат при оносительно небольших и относительно продолжительных увеличениях тока, через расцепитель автомата протекающих. в соответствии с относительно плавно изменяющимся током в защищаемой линии. Тепловой расцепитель является инерционным и достаточно медленно действующим расцепителем, основанным на нагреве биметаллической пластины вследствии протекания по ней электрического тока. При нагреве пластины, она, в связи с разными коэффициентами теплового расширения разных металлов ее составляющих, изгибается и механически сбрасывает защелку взведенного механизма расцепления автомата, после чего, механизм, за счет накопленной при взведении автомата механической энергии пружины, расцепляет контактную пару и отключает автомат. Автомат с характеристикой B отключает ток за секунды при превышении им значения в 3-5 раз большим, чем номинальное значение, указанного на автоматическом выключателе и до десятков минут, при незначительных превышениях тока, благодара работе теплового расцепителя.

Читать еще:  Масляные выключатели вмпэ 10 текущий ремонт

4 Характеристика C электромагнитного расцепителя Нижняя часть графика время-токовой характеристики C описывает работу электромагнитного расцепителя, характеризуемого высокой, измеряемой в милисекундах, скоростью срабатывания при высоких токах протекающих через катушку расцепителя. Являясь значительно более быстродействующим, чем тепловой, электромагнитный расцепитель предотвращает необратимые изменения, связанные с нагревом от протеканием сверхтока короткого замыкания, в автомате, защищаемой автоматом линии проводки и в подключенных к проводке электроприборах, за счет быстрого размыкания контактной пары автомата механическим воздействием сердечника на спусковой механизм расцепления. Скорость отключения автомата при токах короткого замыкания исчисляется в милисекундах, что не позволяет проводникам в защищаемой цепи значительно нагреться, даже при высоких токах, и выйти из строя. Выбор номинала автомата характеристики D График время-токовой характеристики D отличается от B и C тем, что быстрое отключение по току нагрузки происходит в диапазоне от 10-и до 14-и кратного превышения номинального тока. Специфика время-токовой характеристики D заключается в том, что автоматы характеристики D применяются в основном в промышленности, для защиты электродвигателей и питающих их линий. Так как при запуске электродвигателя, он выходит на номинальный режим не сразу, а некоторое время разгоняется, то пусковые токи во время разгона электродвигателя значительно превышают ток, потребляемый двыжком в нормальном, рабочем режиме и могут достикать десятикратного значения рабочего тока, автоматы характеристик C и тем более B использовать для таких целей нельзя, так как это приведет к невозможности пуска электродвигателя в связи со срезу следующим за пуском отключением автомата по превышению тока. Автомат характеристики D с номиналом в 40 Ампер не выключится при запуске электродвигателя даже если пусковой ток достигнет 400 ампер на время меньшее 1 секунды, так же он может не выключиться и при более высоких токах, в случае еще более короткого периода протекания пускового тока. Характеристика D теплового расцепителя На графике время-токовой характеристики D хорошо видно, что тепловой расцепитель, чья скорость срабатывания относится к времени большему чем 15 милисекунд, допускает неотключающий пусковой ток до трех номиналов на протяжении пяти секунд, пяти номиналов на протяжении двух секунд и десяти номиналов на протяжении одной секунды. Учитывая, что при пуске, самый мощный пусковой ток образуется в момент включения питания, а дальше, по мере раскручивания ротора двигателя уменьшается, стремясь к номинальному току электродвигателя, то в случае невыключения автомата в первый момент, что будет говорить о неправильном выборе номинала автомата, то

5 дальнейший процесс запуска электродвигателя пройдет нормально и автоматический выключатель не отключится по пусковому току. Характеристика D электромагнитного расцепителя Электромагнитный расцепитель, чья работа описывается нижней частью графика времятоковой характеристики D характеризуется высокой, милисекундной, скоростью срабатывания при высоких токах протекающих через катушку расцепителя. Устройство и характеристики электромагнитного расцепителя время токовой характеристики D практически не отличаются от характеристик расцепителя для кривой B и C, так как во всех вариантах автоматических выключателей, электромагнитный расцепитель служит для предотвращения именно короткого замыкания и не привязывается к токовому номиналу автомата.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ. техническое описание и инструкция по эксплуатации AB1. серия:

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ техническое описание и инструкция по эксплуатации серия: AB1 Содержание 1. Назначение и применение 3 2. Конструкция 3 3. Принцип действия 4 4. Технические характеристики 4 5.

Конструкция модульного автоматического выключателя

Рассмотрим наиболее интересные элементы конструкции.

Электромагнитный расцепитель представляет собой магнитную катушку, через которую протекает весь ток одного из полюсов автомата. При превышении тока в 3 – 5, 5 – 10, 10 – 20 от номинального (диапазон зависит от характеристики отключения) протекающий через катушку ток создает магнитное поле, достаточное для приведения в движение расположенного внутри штока (якоря), который активизирует механизм расцепления контактов, и они размыкаются.

Ниже на рис. 3 приведена конструкция однополюсного модульного автоматического выключателя.

Двух-, трех-, четырехполюсные автоматические выключатели имеют в своем составе соответствующее количество таких же модулей с одной общей ручкой взвода. Также стоит отметить, что все модули одного автомата имеют механическую связь внутри, за счет которой происходит отключение контактов всех полюсов даже при срабатывании одного из них, при этом ручка взвода может быть заблокирована во включенном положении, это не влияет на отключение контактов внутри автомата.

Рассмотрим наиболее интересные элементы конструкции.

Электромагнитный расцепитель представляет собой магнитную катушку, через которую протекает весь ток одного из полюсов автомата. При превышении тока в 3 – 5, 5 – 10, 10 – 20 от номинального (диапазон зависит от характеристики отключения) протекающий через катушку ток создает магнитное поле, достаточное для приведения в движение расположенного внутри штока (якоря), который активизирует механизм расцепления контактов, и они размыкаются.

Тепловой расцепитель в данном случае представляет собой биметаллическую пластину, которая нагревается при протекании электрического тока и при определенной температуре происходит её изгибание, отключающее контакты.

1 – ручка взвода;

2 – механизм включения;

3 – контакты (2 шт);

4 – клеммы подключения (2 шт.);

5 – биметаллическая пластина теплового расцепителя;

6 – калибровочный винт;

7 – катушка электромагнитного расцепителя;

8 – дугогасительная камера.

Рисунок 3. Конструкция однополюсного модульного автоматического выключателя

Существуют автоматические выключатели с магнито-гидравлическим расцепителем, у которых фактически имеется только электромагнитный расцепитель, к которому добавлен гидравлический замедлитель, а биметаллическая пластина отсутствует. Гидравлический замедлитель обеспечивает выдержку срабатывания при кратковременном превышении номинального тока. Преимущество автоматических выключателей с таким расцепителем заключается в том, что они допускают включение сразу после аварийного срабатывания. Обычный автомат с тепловым расцепителем нельзя включать определенный период времени после срабатывания по тепловой перегрузке, т.к. биметаллическая пластина должна остыть, в противном случае он может сработать опять или даже не включиться.

Автоматические выключатели с магнито-гидравлическим расцепителем целесообразно применять только там, где может быть критически необходимым запитать отключившуюся нагрузку сразу после аварийного отключения, несмотря на возможные негативные последствия для электрической линии. Например, это важно на электротранспорте.

Еще одним важным элементом конструкции автоматического выключателя является дугогасительная камера. Она обеспечивает эффективное гашение дуги в момент разрыва контактов. Чем выше ток короткого замыкания, тем сложнее разорвать дугу, более сложная дугогасительная камера обеспечивает возможность автоматов работать в сетях с высоким током КЗ. В простейшем случае дугогасительная камера представляет собой набор пластин, через которые направляется дуга – пластины разбивают дугу, что приводит к снижению тока и её гашению.

Читать еще:  Бокс под автоматический выключатель 10а

Дугогасительные камеры автоматических выключателей, предназначенных для работы в сетях постоянного тока, очень часто оснащаются постоянным магнитом, который оттягивает дугу на себя и способствует её разрыву. Необходимость применения постоянных магнитов вызвана сложностью гашения дуги в сетях постоянного тока в сравнении с сетями переменного тока. При подключении таких автоматических выключателей нужно быть внимательными, т.к. они подключаются с соблюдением полярности.

Как выбрать автоматический выключатель на BudPrice, читайте статью .

Лабораторная работа № 1

«ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ»

(Продолжительность лабораторного занятия – 4 часа)

Выбор и настройка уставок расцепителей автоматических выключателей. Лабор. работа. Хатанова И.А. Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2012.

В лабораторной работе исследуется выбор и настройка уставок расцепителей автоматических выключателей, устанавливаемых в низковольтных распределительных щитах.

Работа предназначена для студентов электроэнергетических специальностей, изучающих курс Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения по направлению подготовки -140400.68 Электроэнергетика и электротехника специализированной подготовки магистра по программе Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

©Казанский государственный энергетический университет, 2012

Исследовать характеристики автоматических выключателей на номинальные токи до 125 А.

Для защиты людей, электрических устройств и электропроводок используются специальные защитные устройства, включаемые непосредственно на входе цепи потребителя

В настоящее время как устройства защиты наиболее популярны автоматические выключатели. По сравнению с простейшими аппаратами защиты-предохранитель они обладают большими функциями и соответствуют современным нормам электробезопасности.

Автоматические выключатели размыкают питающие цепи в случае увеличения выше номинального значения протекающего через них тока, осуществляя таким образом отключение электрооборудования от сети. Кроме того, они имеют возможность замыкания цепи (функция включения), в том числе повторного. На рис.1 приведен график, поясняющий процесс ограничения тока при срабатывании автоматического выключателя.

При возникновении тока короткого замыкания (КЗ) или возрастания тока в цепи выше номинального в несколько раз срабатывание автоматического выключателя приводит к уменьшению величины протекающего тока. К автоматическому выключателю предъявляются требования малого времени размыкания цепи (отключения). По способу размыкания питающей сети выпускаемые автоматические выключатели можно разделить на следующие типы:

• однополюсные с нейтралью;

• трехполюсные с нейтралью;

В состав автоматических выключателей, как правило, входят два типа расцепителей: тепловой и магнитный. Тепловой расцепитель предназначен для защиты цепей по току перегрузки, а магнитный — для защиты от короткого замыкания. Схема, поясняющая автоматическое устройство приведена на рис.2.

Тепловой расцепитель срабатывает после нагрева биметаллической пластины. Время нагрева пластины зависит от величины тока, превышающей номинальное значение. Этот тип расцепителей— инерционный. Расцепитель не реагирует на небольшие кратковременные увеличения значения тока. Электромагнитный расцепитель является быстродействующим. Его срабатывание происходит при превышении значения номинального тока в несколько раз.

Характеристика срабатывания расцепителей автоматических выключателей зависит от типа подключаемой нагрузки. Различают несколько характеристик отключения выключателей:

Категория В. Отключение: 3÷5 кратный номинальный ток (ln); защита генераторов, людей, кабелей большой длинны; без пиков тока.

Категория С. Отключение: 5÷10 ln; защита цепей (освещение, розетки), общие применения.

Категория D и K. Отключение: 10÷14 ln; защита цепей с сильными бросками тока; трансформаторов, двигателей.

Категория Z. Отключение: 2,4÷3,6 ln; защита электронных цепей.

Категория МА. Отключение: 12 ln; защита пускателей двигателей (без тепловой защиты).

Подбор автоматических выключателей производится по величине номинального тока, номинального напряжения и параметры отключения. При этом следует учитывать изменение тока, протекающего через выключатель в процессе работы электрооборудования, например, в результате нагрева (срабатывание теплового расцепителя) или кратковременного возрастания тока в момент включения оборудования (срабатывание электромагнитного расцепителя). Используя автоматические выключатели с разными характеристиками, можно построить электрические схемы с избирательным отключением участков цепи. Выбор автоматических выключателей в этом случае может осуществляться исходя из величины тока размыкания или времени размыкания. При построении цепи следует учесть, что значение тока размыкания для выключателя, стоящего по цепи дальше от источника питания, должно быть меньше, чем у выключателя, стоящего ближе к источнику.

Избирательность по времени отключения определяется временем срабатывания электромагнитного расцепителя. Зная характеристики автоматических выключателей, можно осуществить их подбор по времени отключения. Для построения цепей по этому параметру нужно иметь информацию производителя выключателей о временной диаграмме отключения. В этом случае при построении цепей защиты следует учесть, что задержка выключения первого к источнику выключателя должна обеспечивать предварительное отключение дальнего по цепи автоматического выключателя. Кроме того, величина времени срабатывания должна быть такой, чтобы не допустить выхода из строя устройства, питание которого осуществляется через этот выключатель.

Указания к выполнению лабораторной работы.

  1. Лабораторная работа выполняется на компьютере с использованием электроники диалогов[3]. Каждый студент выбирает свой вариант задания (номер варианта определяется по номеру зачётной книжки) по табл. 1.
Тип автоматического выключателяЗащитная характеристика№ варианта
C60AB
C60AC
C60NB
C60NC
C60ND
C60HB
C60HC
C60HD
C60LB
C60LC

Схема для исследования характеристик автоматических выключателей приведены на рис. 4, где обозначены:220В-напряжение питания;QF –автоматический выключатель на номинальный ток 1А; Q1÷Q5 выключателя;R- сопротивление, Ом;L1÷L4-лампа накаливания с номинальной мощностью P=300 Вт каждая.

Рис.4

  1. Зарисовать конструкцию автоматического выключателя с указанием элементов конструкции и пояснить принцип её работы.
  2. В данной лабораторной работе по каталогу [1] следует определить и записать в отчёт :

3.1 Технические параметры автоматического выключателя (Iн, Uн, Iоткл) .

3.2 Характеристики автоматического выключателя (B,C,D,мА и др.)

3.3 Назначение и применение автоматического выключателя в зависимости от его характеристики и технических параметров.

4. Привести схему параллельного включения ламп накаливания с автоматическим выключателем на входе (рис.2). По индивидуальным вариантам исходных данных (табл.1) построить защитную характеристику для заданного типа автоматического выключателя на номинальный ток 1А.

4.1 Для построения защитной характеристики в режиме перегрузки рассчитать токи срабатывания автомата при включении поочередно выключателей Q1,Q2,Q3,Q4 при заданных параметрах цепи (см. рис. 2)

4.2. Для построения защитной характеристики автоматического выключателя (автомата) в режиме короткого замыкания (кз) требуется включить выключатель Q5 и рассчитать величину сопротивления R [Ом], чтобы характеристика соответствовала заданной по индивидуальному варианту (см. табл.1)

5. На построенные характеристики указать режима работы автоматического выключателя: номинальный, перегрузки, короткое замыкание.

6. Для студентов, выполняющих лабораторную работу по дисциплине «Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения». В отчёте необходимо указать особенности аварийного режима сетей и электропотребитель низкого напряжения.

Отчёт по лабораторной работе должен содержать:

  1. Наименование и цель работы.
  2. Эскиз конструкции автоматического выключателя (автомата) и принцип его работы.
  3. Каталожные данные: технические параметры и характеристики автомата.
  4. Назначение и применение автомата.
  5. Схему исследования характеристик автомата на номинальный ток 1А в различных режимах.
  6. Защитную характеристику автомата на номинальный ток 1А в зависимости от варианта исходных данных.
  7. Особенности аварийных режимов низковольтных сетей электропотребителей (Для студентов, изучающих дисциплину «Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения»).
  8. Выводы по работе.
  1. По каким техническим параметрам выбирают автоматы?
  2. Чем различаются автоматы в зависимости от их назначения?
  3. Что такое номинальный ток автомата?
  4. Дайте определение отключающей способности аппарата.
Читать еще:  Микро выключатели постоянного тока

1. Обзорный каталог Schneider Electric. Автоматические выключатели и выключатели разъединители низкого напряжения Compact NS 80-1600 A. М.: Schneider Electric, 2009.

2. Электрические и электронные аппараты (под ред. д.т.п. Ю.С. Розанова) – М.: Информ-электро, 2001.

Лабораторная работа №2

по курсу ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ В СИСТЕМАХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

предназначена для студентов электроэнергетических специальностей, изучающих курс Электротехнологические процессы и аппараты в системах электроснабжения по направлению подготовки -140400.68 Электроэнергетика и электротехника специализированной подготовки магистра по программе Оптимизация развивающихся систем электроснабжения

Составитель: Хатанова Ирина Алексеевна

Кафедра электроснабжение промышленных предприятий КГЭУ

Редактор издательского отдела О. В. Ханжина

Компьютерная верстка О. В. Ханжина

Подписано в печать

Формат 60*84/16. Бумага ВХИ. Гарнитура «Times» Вид печати РОМ. Усл. Печ.л. Уч.-изд. л. 0,96. Тираж

Издательство КГЭУ, 420066, Казань, Красносельская, 51

Типография КГЭУ, 420066, Казань, Красносельская, 51

|следующая страница ==>
Система зональных единиц|Лекция 1. Основным элементом, входящим в состав органических соединений, является углерод

Дата добавления: 0000-00-00 ; просмотров: 632 ; Нарушение авторских прав

Основные технические характеристики автоматических выключателей

Для защиты электрических цепей от длительных токовых перегрузок I> In и короткого замыкания Iкз применяются автоматические выключатели (модульные автоматы). Конструктивно они состоят из смонтированных в негорючем пластиковом корпусе клемм, контактов, гасителя дуги, ручного устройства включения, электромагнитного и теплового расщепителей.

Устройство АВ (рис. 1 )

Пояснения работы АВ

Индуктивная катушка, включённая последовательно между клеммами автомата, при прохождении через неё большого тока, работает как магнит, воздействуя на защёлку, освобождающую пружинный механизм контактной группы, тем самым размыкая электрическую цепь, предохраняя линию от токов перегрузки и токов короткого замыкания.

Казалось бы, всё просто: превышена нагрузка – сработала защита. Но в момент включения электроприборов, их пусковой ток может превышать номинальное значение в несколько раз. Напрашивается решение – поставить электромагнитный выключатель, выдерживающий наибольшие стартовые нагрузки.

Но проводники в сетях рассчитаны на номинальный рабочий ток. Они способны выдерживать кратковременные перегрузки без какого-либо вреда, что неверно при продолжительных перегрузках, в этом случае провод разогреется до температуры возгорания изоляции, а выключатель так и не выключит напряжение, пока жилы не замкнутся между собой.

Тепловой расцепитель

Дорогостоящим решением может стать увеличение поперечного сечения кабеля до значений пусковых токов.

Тепловой расцепитель автоматического выключателя (рис.2)

Но есть более дешёвый способ уберечь линии от возгораний, давая им работать в режиме импульсных перегрузок. Этот принцип реализован в тепловом расцепителе – биметаллической пластине, дугообразной формы, способной выдерживать большие токи, по мере нагревания менять свои геометрические параметры распрямляясь, тем самим, надавливая на спусковой механизм отключающего устройства.

Поскольку на нагревание нужно время, то выключение происходит не сразу, а по истечении некоторого периода времени, которого должно хватить на возвращение силы тока от стартового до рабочего значения, при котором количества теплоты выделяется меньше и его недостаточно для выпрямления биметаллической пластины, – отключение не происходит.

Время-токовые характеристики

При коротком замыкании, из-за большего, чем у обычных проводников сопротивления, данная пластина моментально разогреется до температуры плавления, и не успеет сработать. Поэтому, последовательно устанавливают электромагнитный выключатель, который реагируя на КЗ, практически моментально обрывает цепь, защищая линии, электроприборы и биметаллическую пластину.

Ток его срабатывания (отсечки) I всегда выше номинального, указанного на устройстве. Отношение I к номинальному, коэффициент k= I/ In называют время-токовой характеристикой, в зависимости от предназначения автомата, обозначаемой на корпусе перед номинальный током, в виде латинских букв (см. рис. 3):

  • А, k= 1,3. Используется для протяжённых линий, питания электронных устройств, пусковые перегрузки почти отсутствуют.
  • В, k=5. Предназначен для питания электроосветительных сетей, не имеющих больших стартовых токов.
  • С, k=10. Самый распространённый в быту подвид автоматических выключателей. Первоначальные нагрузки умеренные.
  • D, k=25. Выдерживает большие импульсы тока, предназначен для обслуживания электродвигателей с тяжёлым запуском.

Применение в одной сети, последовательно включённых автоматов с разными характеристиками позволяет создать селективную защиту, при которой нештатная ситуация на линии не будет вызывать отключения главного вводного автомата.

График срабатывания автоматического выключателя с разными типами время токовых характеристик (рис.3)

Указанные коэффициенты означают, что при I= k* In автомат сработает практически моментально, благодаря электромагнитному выключателю. Если ток в диапазоне: In Время-токовая характеристика при 5-ти кратной перегрузке (рис.4)

Прямая линия графика, уходящая вправо, показывает быстродействие электромеханической защиты при большей ступени перегрузки. Кривая, уходящая влево и вверх, показывает, какое время нужно на нагревание биметаллической пластины, чтобы она сработала при k Время-токовая характеристика при 2-х кратной перегрузке (рис.5)

Из графика понятно, что при k=1,13 автомат не сработает практически никогда (рис .6). Этот нюанс называют условным током не отключения, его нужно учитывать при практических расчётах.

Время-токовая характеристика при 1,13 кратной перегрузке (рис.6)

Для холодного устройства алгоритм определения тот же. Заметно, что время выключения больше, для той же пятикратной нагрузки будет уже около тридцати секунд. Чтобы устройство сработало в том же периоде, что и в горячем состоянии, нужна уже десятикратная перегрузка.

Это крайние значения, для температуры среды в +30° С. На практике реальное время будет в этих пределах, в зависимости от температурного коэффициента kt окружающего воздуха и коэффициента kn, учитывающего тепловыделение других работающих рядом автоматов.

На графиках видно, как они изменяются в зависимости от температуры и количества устройств на дин рейке.

Маркировка автомата

Исходя из этого, для расчетов нужно использовать скорректированный, по температурным показателям номинальный ток In°t = In* kn* kt.

Маркировка автоматического выключателя

На корпусе указывается номинальное напряжение, тип, ток, серия, логотип производителя. Важно не спутать: указанный ток КЗ (например: 4,5кА), – это не значение отсечки, а кратковременная перегрузка, которую может выдержать автомат. Наиболее надёжной и износостойкой является продукция от АВВ, Legrand, Siemens, Schneider.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector