Характеристики выключателя низкого напряжения

Автоматические выключатели

Как работает автоматический выключатель

Автоматические выключатели (выключатели, автоматы) являются коммутационными электрическими аппаратами, предназначенными для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов (токов короткого замыкания, токов перегрузки, снижения или исчезновения напряжения, изменения направления тока, возникновения магнитного поля мощных генераторов в аварийных условиях и др.), а также для нечастой коммутации номинальных токов (6-30 раз в сутки).

Благодаря простоте, удобству, безопасности обслуживания и надежности защиты от токов короткого замыкания эти аппараты широко применяются в электрических установках малой и большой мощности.

Автоматические выключатели относятся к коммутационным аппаратам ручного управления, однако многие типы имеют электромагнитный или электродвигательный привод, что дает возможность управлять ими на расстоянии.

Выключаются автоматы обычно вручную (приводом или дистанционно), а при нарушении нормального режима эксплуатации (появление сверхтоков или снижение напряжения) — автоматически. При этом каждый автомат снабжается расцепителем максимального, а в некоторых типах расцепителем минимального напряжения.

По выполняемым функциям защиты автоматические выключатели делятся на автоматы: максимального тока, понижения напряжения и обратной мощности.

Автоматы максимального тока служат для автоматического размыкания электрической цепи при возникновении в ней токов короткого замыкания и перегрузок сверх установленного предела. Заменяя собой, рубильник и плавкий предохранитель, они обеспечивают более надежную и избирательную защиту при нештатных режимах.

Если условия среды отличны от нормальных (влажность воздуха выше 85% и в нем содержатся примеси вредных паров), то автоматические выключатели следует помещать в ящики и шкафы пылевлагонепроницаемого и химостойкого исполнения.

Классификация

Автоматические выключатели подразделяются на:

• установочные автоматические выключатели имеют защитный изоляционный (пластмассовый) корпус и могут устанавливаться в общедоступных местах;

• универсальные — не имеют такого корпуса и предназначены для установки в распределительных устройствах;

• быстродействующие (собственное время срабатывания не превышает 5 мс);

• небыстродействующие (от 10 до 100 мс);

Быстродействие обеспечивается самим принципом действия (поляризованный электромагнитный или индукционно-динамический принципы и др.), а также условиями для быстрого гашения электрической дуги. Подобный принцип используется в токоограничивающих автоматах;

• селективные , имеющие регулируемое время срабатывания в зоне токов короткого замыкания;

• автоматы обратного тока , срабатывающие только при изменении направления тока в защищаемой цепи;

• Поляризованные автоматы отключают цепь только при нарастании тока в прямом направлении, неполяризованные — при любом направлении тока.

Особенности конструкции и принцип действия автомата определяются его назначением и сферой применения.

Включение и выключение автомата может производиться вручную, электродвигательным или электромагнитным приводом.

Ручной привод применяется при номинальных токах до 1000 А и обеспечивает гарантируемую предельную коммутационную способность вне зависимости от скорости движения включающей рукоятки (оператор должен производить операцию включения решительно: начав — доводить до конца).

Электромагнитный и электродвигательный приводы питаются от источников напряжения. Схема управления привода должна иметь защиту от повторного включения на короткозамкнутую цепь, при этом процесс включения автомата на предельные токи короткого замыкания должен прекратиться при напряжении питания 85 — 110% от номинального.

При перегрузках и токах короткого замыкания отключение выключателя производится независимо от того, удерживается ли рукоятка управления во включенном положении.

Важной составной частью автомата является расцепитель , который контролирует заданный параметр защищаемой цепи и воздействует на расцепляющее устройство, отключающее автомат. Кроме того, расцепитель позволяет производить дистанционное отключение автомата. Наиболее широкое распространение получили расцепители следующих типов:

• электромагнитные для защиты от токов короткого замыкания;

• тепловые для защиты от перегрузок;

• комбинированные;

• полупроводниковые, обладающие большой стабильностью параметров срабатывания и удобством в настройке.

Для коммутации цепи без тока или для редких коммутаций номинального тока могут применяться автоматы без расцепителей.

Выпускаемые промышленностью серии автоматических выключателей рассчитаны на применение в различных климатических поясах, размещение в местах с разными условиями эксплуатации, на работу в условиях, различных по механическим воздействиям и по взрывоопасности среды, и обладают разной степенью защиты от прикосновения и от внешних воздействий.

Информация о конкретных типах аппаратов, их типоисполнениях и типоразмерах приведена в нормативно-технических документах. Как правило, таким документом являются Технические условия (ТУ) завода . В некоторых случаях с целью унификации для изделий, имеющих широкое применение и производимых несколькими предприятиями, уровень документа повышается (иногда до уровня Государственного стандарта).

Автоматические выключатели состоят из следующих основных узлов:

• контактной системы;

• дугогасительной системы;

• расцепителей;

• механизма управления;

• механизма свободного расцепления.

Контактная система состоит из неподвижных контактов, закрепленных в корпусе, и подвижных контактов, шарнирно посаженных на полуоси рычага механизма управления, и обеспечивает, обычно, одинарный разрыв цепи.

Дугогасительное устройство устанавливается в каждом полюсе выключателя и предназначается для локализации электрической дуги в ограниченном объеме. Оно представляет собой дугогасительную камеру с деионной решеткой из стальных пластин. Могут быть предусмотрены также искрогасители, представляющие собой фибровые пластины.

Механизм свободного расцепления представляет собой шарнирный 3- или 4-звенный механизм, который обеспечивает расцепление и отключение контактной системы как при автоматическом, так и при ручном управлении.

Электромагнитный максимальный расцепитель тока , представляющий собой электромагнит с якорем, обеспечивает автоматическое отключение выключателя при токах короткого замыкания, превышающих уставку по току. Электромагнитные расцепители тока с устройством гидравлического замедления срабатывания имеют обратнозависимую от тока выдержку времени для защиты от токов перегрузки.

Тепловой максимальный расцепитель представляет собой термобиметаллическую пластину. При токах перегрузки деформация и усилия этой пластины обеспечивают автоматическое отключение выключателя. Выдержка времени уменьшается с ростом тока.

Полупроводниковые расцепители состоят из измерительного элемента, блока полупроводниковых реле и выходного электромагнита, воздействующего на механизм свободного расцепления автомата. В качестве измерительного элемента используется трансформатор тока (на переменном токе) или дроссельный магнитный усилитель (на постоянном токе).

Полупроводниковый расцепитель тока допускает регулировку следующих параметров:

• номинального тока расцепителя;

• уставки по току срабатывания в зоне токов короткого замыкания (ток отсечки);

• уставки по времени срабатывания в зоне токов перегрузки;

• уставки по времени срабатывания в зоне токов короткого замыкания (для селективных выключателей).

Во многих автоматах применяют комбинированные расцепители, использующие тепловые элементы для защиты от токов перегрузок и электромагнитные для защиты от токов коротких замыканий без выдержки времени (отсечки).

Выключатель имеет также дополнительные сборочные единицы, которые встраиваются в выключатель или крепятся к нему снаружи. Ими могут быть независимый, нулевой и минимальный расцепители, свободные и вспомогательные контакты, ручной и электромагнитный дистанционный привод, сигнализация автоматического отключения, устройство для запирания выключателя в положении „отключено».

Независимый расцепитель представляет собой электромагнит с питанием от постороннего источника напряжения. Минимальный и нулевой расцепители могут выполняться с выдержкой времени и без выдержки времени. С помощью независимого или минимального расцепителя возможно дистанционное отключение автомата.

Условия эксплуатации

Автоматические выключатели выпускаются в исполнениях с разной степенью защиты от прикосновений и внешних воздействий (IPOO, IP20, IP30, IP54). При этом степень защиты зажимов для присоединения внешних проводников может быть ниже степени защиты оболочки выключателя.

Выключатели изготавливают в 5-ти климатических исполнениях и 5-ти категорий размещения, что кодируется буквами У, УХЛ, Т, М, ОМ и цифрами 1,2,3,4,5.

Выключатели рассчитаны для работы в продолжительном режиме в следующих условиях:

• установка на высоте не более 1000 м над уровнем моря (выключатели серии АП50 и АЕ1000 — на высоте не более 2000 м над уровнем моря);

• температура окружающего воздуха от — 40 (без выпадения росы и инея) до +40°С (для выключателей серии АЕ1000 — от +5 до +40°С);

• относительная влажность окружающей среды не более 90% при 20°С и не более 50% при 40°С;

• окружающая среда — невзрывоопасная, не содержащая пыли (в том числе токопроводящей) в количестве, нарушающем работу выключателя, и агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

• место установки выключателя — защищенное от попадания воды, масла, эмульсии и т.п.;

• отсутствие непосредственного воздействия солнечной и радиоактивной радиации;

• отсутствие резких толчков (ударов) и сильной тряски; допускается вибрация мест крепления выключателей с частотой до 100 Гц при ускорении не более 0,7 g.

Группы условий эксплуатации электротехнических изделий в части воздействия механических факторов внешней среды определены ГОСТ 17516.1-90. В соответствии с данными каталогов автоматические выключатели предназначены для эксплуатации в группах Ml, М2, МЗ, М4, Мб, М9, М19, М25.

По технике безопасности автоматические выключатели соответствуют ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12.2.007.6-75, требованиям „Правил устройств электроустановок» и обеспечивают условия эксплуата­ции, установленные „Правилами технической эксплуатации установок потребителем» и „Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем», утвержденными Госэнергонадзором 21.12.94 г. В части защиты от токов утечки выключатели соответствуют требованиям ГОСТ 12.1.038-82.

Эксплуатация в нерабочем состоянии (хранение и транспортирование при перерывах в работе) соответствует ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 15150-69.

Шкафы распределительных устройств низкого напряжения РУНН

Шкафы распределительного устройства низкого напряжения (в дальнейшем шкафы РУНН) предназначены для комплектования щитов для приема и распределения электрической энергии, а также для защиты от перегрузок и токов короткого замыкания в трехфазных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью в четырехпроводном и пятипроводном исполнениях напряжением 380/220 В переменного тока, частотой 50 Гц.

Конструкция шкафов РУНН

Шкафы РУНН представляют собой каркасную сварную конструкцию. Шкафы по высоте разделены на ячейки, в которых размещены автоматические выключатели. Ячейки в шкафах отделены друг от друга перегородками из стальных листов, по одной из форм внутреннего секционирования.

Распределительное устройство из шкафов РУНН представляет собой группу шкафов одностороннего или двухстороннего обслуживания, соединенных в единоецелое (либо транспортировочные блоки) и устанавливаемых на месте монтажа. Для электрического и механического соединения РУНН с силовым трансформатором КТП служат шинопроводы и кожухи. Оперативное обслуживание шкафов РУНН предусмотрено с фасадной стороны.

Устройство и работа шкафов РУНН

В шкафах РУНН устанавливаются аппараты защиты, измерительные приборы, средства релейной защиты и автоматики, а также вспомогательные устройства со всеми внутренними электрическими соединениями главных и вспомогательных цепей.

В шкафах РУНН напряжение 0,4 кВ через вводные автоматические выключатели подается на сборные шины, от сборных шин через линейные автоматические выключатели к потребителю. Конструкция шкафов РУНН позволяет выполнить любую комбинацию автоматических силовых выключателей выдвижного или стационарного исполнения отечественного (серий ВА (ОАО «Контактор», ОАО «ДЗНВА»), «Электрон» (ОАО «Контактор»)) или импортного производства (cерий Sentron VL, WL фирмы Siemens, серий Compact NS, NT, NSX, Masterpact NT и NW фирмы Schneider Electric и SACE Emax, Tmax фирмы ABB и т. д.). Марка и тип выключателя определяется заказом (опросным листом).

Каждый шкаф разделен на отсеки выключателей и релейный отсек, где установлена аппаратура управления автоматики и учета электроэнергии, а также отсек шин, где размещены сборные шины, шинные ответвления для кабельных и шинных присоединений и трансформаторы тока. Ошиновка ввода и сборные шины РУНН, а также вводной выключатель выполняются на ток, равный номинальному току силового трансформатора с коэффициентом 1,3 Iн в соответствии с ГОСТ 14695-80.

Распределительное устройство низкого напряжения однотрансформаторной подстанции состоит из одной секции шкафов РУНН. Секция – это набор шкафов, состоящих из одного шкафа ввода и одного или нескольких шкафов отходящих линий.

Распределительное устройство низкого напряжения двухтрансформаторной подстанции состоит из двух секций и одного шкафа секционирования. Наличие двух секций позволяет обеспечивать бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией при отключении одного из вводов через шкаф секционирования.

В качестве комму тирующего аппарата в шкаф секционирования могут быть установлен выключатель или разъединитель.

При работе двухтрансформаторных подстанций предусмотрена схема АВР. Возможна реализация схемы АВР как на электромеханических реле, так и на микропроцессорной аппаратуре.

Если РУНН оборудовано дополнительным вводом от дизельной электростанции (ДЭС), при исчезновении напряжения на главных вводах включается данный ввод. Отключение ввода от ДЭС происходит при появлении напряжения на одном из основных вводов.

Основные технические характеристики 2.58 Mb

Автоматические выключатели низкого напряжения EasyPact EZC

25.01.2018
Защиту систем электроснабжения от тока короткого замыкания обеспечивают автоматические выключатели. Для многоквартирных домов, офисов, магазинов и коттеджей, где используются распределительные щиты низкого напряжения, в которых ток короткого замыкания не превышает 50 кA при 415 В, рекомендуется использовать автоматические устройства EasyPact™ EZC. Они подходят также для установки на промышленных и коммерческих объектах.

Выключатели EasyPact™ EZC выпускаются в трех модификациях, отличающихся размерами. Конструктивное исполнение имеет до четырех полюсов. Основные характеристики устройств:

• номинальный ток — в диапазоне 15 — 600 A;
• предельная нагрузка для отключения — до 50 кA при напряжении 415 B.

Автоматические выключатели EasyPact™ EZC соответствуют требованиям ГОСТ Р50030.2 и МЭК60947-2. Модели автоматических выключателей EasyPact™ EZC могут оснащаться дифференциальной защитой, имеют настраиваемую уставку по времени и возможность регулирования чувствительности. Модели EasyPact™ EZC могут оборудоваться дополнительными устройствами:

• разделители полюсов;
• независимые расцепители;
• поворотные рукоятки;
• клеммные заглушки;
• расцепители минимального напряжения.

Устройства для выключения EasyPact™ EZC устанавливаются в распределительные шкафы фирмы Schneider Electric. Это шкафы типа Prisma Pack, Prisma G, Prisma P. Модели, рассчитанные на ток до 100 A, можно монтировать на дин-рейку для облегчения и ускорения монтажа.

При монтаже EasyPact™ EZC необходимо отметить следующие преимущества, обеспечивающие простоту и удобство работы с ними:

1) переднее присоединение;
2) клеммы позволяют присоединять неизолированные кабели;
3) стычной метод монтажа существенно облегчает процесс и сокращает время на их установку;
4) дополнительные устройства можно устанавливать в аппарат в процессе эксплуатации, на месте, без дополнительных усилий;
5) подвод кабелей к устройствам осуществляется как снизу, так и сверху;
6) габариты устройств, рассчитанные на токи 250-600 A, соответствуют размерам выключателей Compact NSX400/630.

Модель автоматического выключателя EasyPact™ EZC, оснащенного дополнительной встроенной дифференциальной защитой, размерами не превышает стандартную модель. Поэтому устройства легко взаимозаменяемы после монтажа в распределительных щитах.

Выключатели EasyPact™ EZC допускают эксплуатацию при температуре до пятидесяти градусов без изменения технических параметров. При этом монтаж в ограниченном пространстве распределительного шкафа не влияет на работу устройства. Такие свойства обусловлены использованием рото-активного принципа для размыкания силовых контактов.

Использование автоматических выключателей EasyPact™ EZC ограничивает токи короткого замыкания, что значительно увеличивает срок эксплуатации не только электроустановок, но и подключенных приборов, кабелей. Также защита от короткого замыкания с применением специальных автоматических выключателей предохраняет от возникновения пожара.
Необходимо отметить, что при изготовлении устройств выполняются международные требования по защите окружающей среды. Компоненты устройства не требуют специальной утилизации, частично могут использоваться для переработки.

Автоматические выключатели

Что такое автоматические выключатели (автоматы или АВ)

Автоматический выключатель низкого напряжения (до 1000В) – электромеханическое коммутационное устройство, предназначенное для нечастых коммутаций электрических цепей в ручном режиме, а также для автоматического отключения питания цепи в случае возникновения аварийных ситуаций (короткое замыкание, перегрузка).

По типу исполнения автоматические выключатели низкого напряжения подразделяются на:

— АВ модульного исполнения с монтажом на DIN-рейку (MCB);

— АВ в литом корпусе с монтажом на поверхность (MCCB);

— воздушные АВ (ACB).

Несмотря на различный принцип работы, все типы автоматических выключателей направлены на поддержание стабильного функционирования электрической цепи и предотвращения разнообразных нестандартных ситуаций. Основными характеристиками автоматических выключателей низкого напряжения являются:

— род тока цепи (переменный или постоянный);

— номинальное напряжение, В (Вольт);

— номинальный ток, А (Ампер);

— отключающая способность (номинальная и предельная), кА (кило Ампер);

— время-токовая характеристика (характеристика срабатывания);

— количество силовых полюсов (контактов).

Стоит отметить, что помимо автоматических выключателей низкого напряжения существуют также АВ среднего и высокого напряжения.

Главным преимуществом автоматического выключателя является возможность «многоразового» срабатывания при повторных аварийных ситуациях, в отличие от плавких вставок (предохранителей). В большинстве случаев (если выбор АВ произведён корректно) при срабатывании автоматического выключателя по аварии он может быть повторно включён после устранения причин вызвавших его срабатывание и продолжать исправно работать на протяжении долгого времени эксплуатации.

Благодаря вышеуказанному преимуществу, автоматические выключатели активно используются в бытовой и промышленной сферах.

Все современные АВ соответствуют требованиям безопасности, предъявляемым Международной электротехнической комиссией (МЭК) к электротехническому оборудованию данного рода. Но при этом не стоит забывать, что на рынке присутствует оборудование высокого, среднего и бюджетного класса. К оборудованию последнего класса остаётся много вопросов по поводу его качества.