Setzenergo.ru

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

Параметры защит автоматических выключателей

Параметры защит автоматических выключателей

В настоящее время вряд ли возможно представить себе электроустановку, независимо от ее вида и назначения, в которой бы не использовались автоматические выключатели. Действительно, «автомат» — непременный атрибут любой электроустановки, будь-то крупное промышленное предприятие, частный дом или квартира.

Назначение автоматических выключателей. Автоматический выключатель — устройство, функция которого — защита электрических сетей от перегрузок и токов короткого замыкания — сверхтоков. Автоматические выключатели могут быть использованы для защиты сетей с самой разной электрической нагрузкой — в осветительных, силовых, цепях с электроприводом. При нарушении нормального режима работы в электрических цепях (при возникновении в них сверхтоков), защита реализуется автоматическим отключением этих цепи.

Помимо защиты, «автоматы» могут использоваться для нечастых оперативных отключений и включений, например, когда необходимо снять напряжение на участке электрической цепи. Для постоянного подобного оперирования, автоматические выключатели применять не рекомендуется, необходимо помнить, что, все-таки любой «автомат» — коммутационный аппарат защиты и его основная функция — защита цепей от различных перегрузок.

Подключение автоматических выключателей. Согласно требованиям к аппаратам защиты, п. 3.1.6 Правил Устройства Электроустановок , «присоединение питающего проводника (кабеля или провода) к аппарату защиты должно выполняться, как правило, к неподвижным контактам». В большинстве автоматических выключателей такой контакт расположен сверху (в качестве примера, на фото представлен модульный однополюсный «автомат»). Как видно из выдержки ПУЭ, это требование носит, скорее, рекомендательный характер и связано с увеличением эффективности дугогашения. Номинальная отключающая способность автоматического выключателя при подаче питания на его неподвижный, нижний контакт никак не изменится.

Несмотря на отсутствие каких-то определенных жестких требований по поводу подключения автоматических выключателей в нормативной и сопроводительной документации, все-же лучше воспользоваться и обойтись без экспериментов, подав питание на «автомат» сверху — на его неподвижный контакт или контакты (если автоматический выключатель имеет несколько полюсов).

Этот негласный стандарт подключения автоматических выключателей, ставший сегодня, уже наверное, аксиомой при подключении «автоматов» гораздо предпочтительней в плане безопасности в их дальнейшей эксплуатации и ремонте обслуживающим персоналом.

Понятно, что квалифицированный электрик перед началом работ обязательно проверит отсутствие напряжения на выходе вводного «автомата», тем не менее, всегда лучше придерживаться привычной всем «классической» схемы подключения автоматических выключателей: питающий провод сверху, на неподвижный контакт, «отходящий» на нагрузку — снизу, на неподвижный.

По настоящему, правильный выбор устройств защиты предполагает учет всех характеристик автоматических выключателей, только в это случае можно гарантировать, действительно, надежную и качественную защиту цепей переменного тока от перегрузок и сверхтоков (коротких замыканий).

Автоматические выключатели (АВ) принято классифицировать по следующим параметрам:

  • Количество полюсов. Существуют одно- и двухполюсные АВ, используемые для защиты однофазных электрических цепей и трех- и четырехполюсные — для защиты трехфазных
  • Наличие или отсутствие токоограничения. Токоограничение в автоматах предотвращает достижение максимальных значений сверхтоков, прерывание замкнутой цепи происходит быстрее
  • Вид расцепителя. Тепловые или полупроводниковые расцепители — для защиты цепей от токов перегрузки и электромагнитные для защиты цепей при возникновении в них сверхтоков — токов коротких замыканий
  • Вид привода. Ручной или электрический, позволяющий на расстоянии производить включение и отключение АВ
  • Селективность и неселективность. В селективных АВ реализована возможность регулирования времени срабатывания в замкнутых электроцепях
  • Исполнение. Стационарное исполнение автомата предполагает их монтаж с неподвижным креплением на панели электрощите или выдвижной, с креплением в раме (установка на DIN-рейку), позволяющий перемещать сам автомат без прерывания электроцепи, что упрощает процесс обслуживания при эксплуатации и ремонта

Нормируемые технические характеристики АВ:

  • Номинальное напряжение. Величина номинального напряжения, значение которой устанавливается изготовителем АВ
  • Номинальный ток АВ. Здесь, под номинальным током следует понимать максимальное значение электрического тока, продолжительно проходящего через автоматический выключатель, не приводящее к срабатыванию автомата, при котором последний будет функционировать в пределах эксплуатационной нормы
  • Номинальный рабочий ток расцепителя(Iрн). Значение тока в электрической цепи, не вызывающее срабатывание АВ, оно происходит при превышении этого тока в цепи (1,05·Iрн-1,2·Iрн) в течении определенного промежутка времени. Существует стандартный ряд значений Iрн, из которых выбирается значение Iрн автомата, однако, оно не может быть более номинального напряжения АВ (см. выше)
  • Время срабатывания АВ при возникновении сверхтоков. Нормируется для селективных АВ и определяет время выдержки до прерывания цепи в случае достижения проходящего через автомат тока, величина которого превышает или равна току в зоне КЗ
  • Предельная коммутационная способность. Этот параметр технической характеристики применим не только к автоматам, но и к другим коммутационным устройствам, означающий максимальное значение сверхтоков в цепи, при прохождении которых через АВ, работоспособность его сохраняется
  • Уставка по току срабатывания в зоне токов КЗ. Значение токов в электрической цепи, вызывающих мгновенное срабатывание АВ и прерывание этой цепи. В нашей стране, согласно ГОСТ Р 50345-99 для АВ, выполненных по стандарту DIN, эта уставка имеет следующие обозначения:

B — ток электромагнитного расцепителя находиться в диапазоне 3-5 Iнр теплового расцепителя включительно. Их целесообразно использовать для защиты цепей, имеющих большую протяженность

Читать еще:  Автоматический дифференциальный выключатель авдт 32 с25

C — диапазоне 5-10 Iнр теплового расцепителя включительно. Используются для защиты осветительных сетей

D — диапазоне 10-20 Iнр теплового расцепителя включительно. Применяются для защиты цепей с нагрузкой, имеющей высокие пусковые токи — электродвигатели, трансформаторы, лампы с ПРА

В качестве примера, для описания конструкции и принципа действия автоматического выключателя в этой статье был использован модульный «автомат». Вот главные элементы конструкции любого автоматического выключателя:

  • Система контактов
  • Система дугогашения
  • Тепловой и (или) электромагнитный расцепители
  • Механизм управления

Перечисленные элементы конструкции размещаются в термостойком пластиковом корпусе, состоящем их двух половин:

Система контактов. Ее функция, здесь – коммутация (замыкание и размыкание) защищаемой цепи. Представляет собой две группы контактов – подвижный, связанный с рычагом системы управления и неподвижный, вмонтированный в корпус автоматического выключателя. Быстрое размыкание цепи реализуется подпружиниванием подвижного контакта, обеспечивающим нужное усилие.

Система дугогашения. Часть конструкции автоматического выключателя, необходимая для нейтрализации (гашения) электрической дуги – результата размыкания цепи с проходящим в ней током. Состоит из параллельно друг-другу закрепленных металлических пластин, которые дробят, нейтрализуя, таким образом, электрическую дугу.

Расцепители. Элемент конструкции, приводящий в действие механизм системы подвижных контактов для расцепления (размыкания электрической цепи). По своему принципу действия, различают расцепители электромагнитные и тепловые:

тепловые расцепители представляют собой биметаллическую пластину, которая, нагреваясь под действием тока, превышающего допустимое значение, изгибается, приводя в действие механизм расцепления «автомата». На небольшие кратковременные увеличения тока в цепи этот расцепитель не реагирует, являясь инерционным

электромагнитные или мгновенные расцепители отличаются высокой скоростью срабатывания (доли секунды) и используется в автоматических выключателях для привода в действие механизм расцепления при появлении в цепи сверхтоков – токов короткого замыкания, превышающий номинальный в разы. При возникновении таких токов в электроцепи, подвижный сердечник соленоида мгновенно втягивается вместе с рычагом, запуская механизм свободного расцепления

Как видно, защита цепей от перегрузок и сверхтоков обеспечивается размыканием подвижного и неподвижного контактов автоматического выключателя механизмом расцепления, на который воздействуют расцепители; в случае перегрузок в линии – тепловые, при возникновении сверхтоков – электромагнитные.

Механизм управления осуществляет управление «автоматом» в ручном режиме. Это рычаг (если говорить о модульных автоматических выключателях) или кнопка, имеющая связь с системой подвижных контактов. Механизм свободного расцепления реализует возможность размыкания контактов и в ручном (при помощи привода), и в автоматическом (в случае возникновения сверхтоков в защищаемой цепи) режимах

Характеристики автоматических выключателей

Всем известно, что автоматические выключатели — есть ни что иное, как механический коммутационный аппарат, предназначенный для:

  • включения, проведения и отключения токов в условиях нормального состояния цепи,
  • а так же для включения, проведения в течение определенного промежутка времени и автоматического отключения токов в условиях аномального состояния цепи – так называемых токов короткого замыкания и больших токов, вызванных перегрузкой в сети.

Токи короткого замыкания автоматические выключатели отрабатывают на ура, поскольку современным расцепителям удаётся абсолютно безошибочно определять короткое замыкание и отключать нагрузку в течение долей секунд, не допуская даже намеков на повреждение аппаратуры и проводников.

Но вот с токами перегрузки дело обстоит сложнее. Такие токи ненамного отличаются от номинальных, и даже в течение определенного промежутка времени они могут протекать по электрической цепи абсолютно без последствий. Именно поэтому отсутствует необходимость мгновенного отключения такого тока, ведь ток перегрузки может оказаться краткосрочным. Основная проблема состоит в том, что у каждой сети есть свое предельное значение перегрузки и даже не одно.

Для некоторых видов токов возможно выделить максимальное значение времени до момента отключения цепи. Оно может составлять от нескольких секунд до нескольких десятков минут, но при этом следует исключить возможность ложного срабатывания. Если ток не представляет для сети никакой опасности, то отключения не должно произойти ни через секунду, ни через сутки.

Современные автоматические выключатели обладают тремя видами расцепителей:

  • Механический – ручное включение и выключение,
  • Электромагнитный – отключение при коротком замыкании,
  • Тепловой – защита от перегрузок.

Именно параметрами электромагнитного и теплового расцепителей определяется характеристика автоматического выключателя. Её обозначают буквой латинского алфавита на корпусе перед токовым номиналом аппарата.

Данная характеристика означает:

  • Диапазон, при котором срабатывает защита от перегрузок. Он обуславливается параметрами биметаллической пластины, встроенной в аппарат, такая пластина способна изгибаться и разрывать цепь во время протекания через неё большого электрического тока. Для точной настройки, достаточно регулировочным винтом, поджать эту самую пластину.
  • Диапазон, при котором срабатывает максимально-токовая защита, обусловленная параметрами встроенного в выключатель соленоида.

Характеристики автоматических выключателей:

Характеристика МА: отсутствие теплового расцепителя, поскольку не всегда требуется его наличие. К примеру, защита электродвигателей часто осуществляется с помощью максимально-токовых реле. В данном случае автомат необходим лишь как средство защиты от короткого замыкания.

Характеристика А : тепловой расцепитель срабатывает при токах, превышающих номинальное значение на 30%. На отключение понадобится порядка часа времени. Если ток превысит номинальное значение в два раза, то в дело вступит электромагнитный расцепитель, время срабатывания которого составляет 0,05 секунды. Если при двойном превышении номинального значения тока соленоид по каким-то причинам не сработает, то тепловому расцепителю потребуется порядка 20 – 30 секунд на отключение нагрузки. Когда номинальное значение превышено в три раза электромагнитный расцепитель сработает без каких-либо промедлений, и за сотые доли секунды отключит нагрузку. Подобные выключатели используются в цепях, где не предусмотрено возникновение кратковременных перегрузок во время нормального рабочего режима. Пример – цепь, в которую подключены устройства, содержащие полупроводниковые элементы, выходящие из строя даже при незначительном превышении тока.

Читать еще:  Автоматические выключатели abb siemens

Характеристика В: ее отличительная особенность в том, что электромагнитный расцепитель срабатывает при токе, значение которого превышает номинальное в три и более раз. Время, необходимое соленоиду для срабатывания – 0,015 секунды. Тепловому расцепителю при тех же условиях понадобится порядка 4 – 5 секунд для срабатывания. Срабатывание автомата гарантировано при нагрузке, превышающей номинал в 5 раз (переменный ток) и в 7,5 раз (постоянный ток). Выключатели с характеристикой В используются в сетях освещения, и прочих сетях, где повышение тока во время пуска отсутствует, либо невелико.

Характеристика С : наиболее популярная характеристика. Автоматические выключатели с этой характеристикой могут выдержать еще большие перегрузки в сравнении с автоматами характеристик А и В. Минимальное значение тока, при котором срабатывает автомат превышает номинальное значение в 5 раз. При равных условиях тепловому расцепителю понадобится на срабатывание 1,5 секунды. Срабатывание автомата гарантировано при перегрузке, превышающей номинал в 10 раз (переменный ток), а для цепи постоянного тока это значение составит – 15 раз. Выключатели с характеристикой С устанавливаются в сетях, предусматривающих наличие смешанной нагрузки и умеренное повышение тока во время пуска. В бытовых электрощитах устанавливаются автоматы именно этого типа.

Характеристика D : отличительная особенность – очень большая перегрузочная способность. Минимальное значение тока для срабатывания – десятикратное превышение номинала, тепловой расцепитель сработает за 0,4 секунды. Срабатывание гарантировано при нагрузке в 20 номиналов. Назначение автоматических выключателей с характеристикой D – подключение электродвигателей с большими пусковыми токами.

Характеристика К : отличительная особенность – большой разброс между максимальными значениями токов срабатывания автомата для цепей постоянного и переменного тока. Минимальное значение тока, необходимого для срабатывания электромагнитного расцепителя – восьмикратное превышение номинального значения. Срабатывание гарантировано при значениях для цепей постоянного и переменного тока – 18-ти и 12-ти кратное превышение номинала соответственно. Время срабатывания автомата – 0,2 секунды. Тепловому расцепителю для срабатывания достаточно превышения номинала в 1,05 раза. Применение – подключение исключительно индуктивной нагрузки.

Характеристика Z : отличается довольно не высоким уровнем тока, необходимого для гарантированного срабатывания. Минимальное значение для срабатывания автомата – два номинала, гарантированное срабатывание при трех номиналах для переменного тока, и 4,5 номинала для постоянного. Тепловому расцепителю с характеристикой Z, как и для характеристики К, для срабатывания достаточно превышение номинала в 1,05 раза. Применение автоматов с характеристикой Z – подключение электронных устройств.

Особенности прогрузки автоматических выключателей. Цели и специфика эксплуатации

Как известно, основное назначение автоматических выключателей — активация, проведение электроцепей и их размыкание. Это происходит при возникновении нестандартных ситуаций — к примеру, если регистрируется перегрузка, появляется короткое замыкание, либо при падении напряжения до недопустимых показателей. Посредством автоматов можно активировать и электроцепи, однако делать это часто не следует. Выбираемые для прогрузки автоматических выключателей методики различаются, но принцип у них является одинаковым.

Особенности прогрузки

Прогрузка промышленного выключателя генератором

Электромагнитная прогрузка автоматических выключателей функционирует по следующему принципу:

  • Электромагнит оказывает специфическое воздействие на расцепитель;
  • Расцепитель активизируется;
  • Работа автомата останавливается.

Важно! Суть процесса заключается в проверке качества, работоспособности расцепителей, которая выполняется посредством пропускания тока через структуру автомата. Ток отводится от соответствующей установки, отвечающей за испытания.

Цели проверки

Проверка автоматических выключателей проводится для того, чтобы определить их соответствие установленным ГОСТ, а также другим нормам, правилам. Грамотно разработанная, выбранная и примененная на практике методика проверки автоматических выключателей позволит выявить определенные показатели срабатывания. Они должны соответствовать данным, указанным в инструкции, а также обеспечивать следующее:

  • Защиту от удара током в условиях короткого замыкания — это особенно актуально, если иные защитные меры отсутствуют или не могут быть применены;
  • Защиту от возможных перегрузок, риска возгорания — такие условия могут появиться при регулярных сбоях в давлении, при проблемах технологического характера или в случае деформации изоляции.

Важно! В процессе испытания автоматических выключателей, в условиях проверки степени сетевой защиты существуют определенные параметры для автоматов. К примеру, допустимый период активации зависит от таких показателей, как температура воздуха, номинал. Все это легко определить, изучив информацию в паспорте, с которым в комплекте поставляется оборудование.

УЗО с кнопкой самопроверки

Специфика эксплуатации

Сегодня в продаже все автоматы предлагаются в комплекте с расцепителями. Речь идет об оборудовании специфических характеристик — период выдержки времени у него является обратнозависимым. К этой категории относятся автоматы с тепловыми расцепителями. Другая разновидность — электронное оборудование, которое приводится в действие сразу же. Выдержка периода у него является независимой.

  • Тепловые приборы для прогрузки автоматических выключателей функционируют в условиях выдержки определенного периода времени. Данный показатель обуславливается показателями тока. Чем они выше, тем больше сокращается период времени
  • Электромагнитные модели приводятся в действие без каких-либо выдержек. В продаже они представлены как отсечки.

Важно! Бытовые выключатели принято подразделять на несколько категорий — в соответствии с токовыми диапазонами. Оборудование может иметь три вида расцепления.

УЗО и дифавтоматы на разные типы сетей

Читать еще:  Автоматический выключатель двухполюсный характеристика с 3а s202 c3 abb

Особенности прогрузки

Такой процесс, как проверка автоматов, особенно если их показатели составляют менее тысячи вольт, можно назвать достаточно сложным. Работа выполняется в определенной очередности:

  • Демонтаж выключателя — полный или частичный, в зависимости от его конструкции
  • Тщательная проверка
  • Установка оборудования на прежнее место.

Как определить, исправен ли автомат? Сделать это легко, если ориентироваться на показатели обоих видов защит. Если хотя бы одна из них не сработает, то есть, не дезактивирует оборудование в положенный период времени, можно говорить о том, что оборудование является неисправным. Его дальнейшая эксплуатация недопустима.

Встраиваемый электромагнитный генератор для прогрузки и проверки автоматов и УЗО

Все данные, которые были получены по итогам проведенного исследования, должны фиксироваться. Речь идет об информации, имеющей отношение к току наведения, а также к выдержке. Данные фиксируются в специальном протоколе проверки функционирования тепловой защиты. Существуют определенные нормы, правила, которые следует соблюдать при заполнении протокола.

Важно! Специалисты считают, что осуществлять прогрузку рекомендуется регулярно. Строгих требований к периодичности нет, так как они определяются в индивидуальном порядке. Следует ориентироваться на данные, указанные в паспорте изделия, а также на те нормы, которые приняты на предприятии, на котором изготавливается оборудование.

Предлагаем посмотреть небольшое видео о прогрузки автоматических выключателей в домашних условиях:

Автоматические выключатели. Общие сведения

Содержание:

Автоматический выключатель (автомат) — это коммутационный электрический аппарат, предназначенный для проведения тока цепи в нормальных режимах и для автоматического отключения электроустановок при возникновении токов короткого замыкания и перегрузок, чрезмерного понижения напряжения питания, изменения направления мощности и т.п. Возможно использование автомата также для нечастых коммутаций номинальных токов нагрузки (6-30 раз в сутки). Некоторые автоматы позволяют производить редкий запуск и остановку асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором.

К автоматам предъявляются следующие требования:

• токоведущая цепь автомата должна пропускать номинальный ток в течение сколь угодно длительного времени;

• автомат должен обеспечить многократное отключение предельных токов короткого замыкания, после чего должен быть пригоден для длительного пропускания номинального тока;

• автомат должен иметь малое собственное время отключения в зоне токов короткого замыкания;

• в автомате должны быть устройства, сокращающие зону выхлопа нагретых и ионизированных газов в процессе гашения дуги;

• автомат должен иметь регулировку тока срабатывания и (или) времени срабатывания для построения селективно действующей защиты;

• автомат должен обеспечивать удобство монтажа и доступа по обслуживанию.

В зависимости от вида воздействующей величины автоматы делятся на максимальные автоматы по току, минимальные автоматы по току, минимальные автоматы по напряжению, автоматы обратного тока, максимальные автоматы, работающие по нарастанию производной тока, поляризованные максимальные автоматы, отключающие цепь при нарастании тока в прямом направлении, и неполяризованные, реагирующие на возрастание тока в любом направлении, автоматы, осуществляющие защиту от ряда воздействующих величин (например, максимальную по току и минимальную по напряжению).

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

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;

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

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

Как к элементу систем автоматического управления к автоматическим выключателям предъявляются высокие требования по износостойкости (выключатели выпускаются в классах износостойкости А и Б; наивысшая износостойкость аппаратов относится к классу А). Износостойкость под нагрузкой (коммутационная) и общая (механическая) указаны в технических данных выключателей конкретных серий и типов.

Типы автоматических выключателей. Назначение и области применения

Общие сведения о назначении и области применения выключателей приведены в табл.1.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector