Меню

Полное время отключения автоматического выключателя

Основные характеристики автоматических выключателей

1. Номинальное рабочее напряжение Ue (В) – значение напряжения на которое рассчитан выключатель, и которому соответствуют другие параметры выключателя. Обычно выражается как напряжение между фазами. Указанное напряжение означает максимальное допустимое значение в течение длительного времени. При меньших напряжениях отдельные характеристики могут изменяться и даже улучшаться, например отключающая способность.

2. Номинальное напряжение изоляции UI (кВ)

Характеризует изоляционные свойства аппарата, определяется в ходе его испытаний высоким напряжением (импульсным и промышленной частоты).

3. Номинальное импульсное напряжение UImp (кВ)

Номинальное импульсное выдерживаемое напряжение – пиковое значение импульсного напряжения заданной формы и полярности, которое может выдержать аппарат без повреждений.

4. Номинальный длительный ток выключателя IU (А) (номинальный токвыключателя) – значение тока, которое выключатель может проводить неограниченное время (недели, месяцы или даже годы). Это наибольший ток, который автоматический выключатель может проводить в продолжительном режиме при температуре окружающего воздуха 40°С по стандарту ГОСТ Р 50030.2-99 и 30°С по стандарту ГОСТ Р 50345-99. При более высоких температурах значение номинального тока уменьшается. Обычно номинальный ток выключателя равен наибольшему значению номинального тока защитного расцепителя, предусмотренного для данной конструкции выключателя. Данный параметр используется для определения типоразмера автоматического выключателя.

5. Номинальный ток In (А) – значение тока, характеризующее защитный расцепитель, установленный на автоматический выключатель. Именно этот ток соотносится с номинальным (расчетным) током нагрузки, защищаемой автоматическим выключателем.

6. Номинальная одноразовая предельная коммутационная способность выключателя (ОПКС) Icu (кА) при коротком замыкании (предельная отключающая способность) – действующее значение периодической составляющей тока КЗ, которое АВ может отключить

Это наибольший ток короткого замыкания, который автоматический выключатель способен отключить при заданном напряжении и коэффициенте мощности. Испытания на IcU проводятся по схеме О – t – ВО, где О – отключение, t – выдержка времени, ВО – включение с последующим автоматическим отключением.

В ходе испытания контролируются изоляционные свойства автоматического выключателя, которые не должны снижаться ниже допустимого предела. Ток, при котором автоматический выключатель сохраняет свои изоляционные свойства и способность к отключению в соответствии с требованиями стандарта, обозначается Icn.

7. Номинальная рабочая предельная коммутационная способность (ПКС) Ics, % (рабочая отключающая способность) – действующее значение периодической составляющей тока КЗ, которое АВ может отключить в определенном тестовом цикле.

Это величина выражается в % от IcU : 25% (только для категории А), 50%, 75% или 100%. Автоматический выключатель должен нормально работать после неоднократного отключения тока Ics при испытании в последовательности О–ВО–ВО.

На автоматические выключатели часто наносят два значения отключающей способности. Это объясняется тем, что в разных стандартах используются разные условия испытаний:

– стандарт ГОСТ Р 50345-99 (IEC 60898) для аппаратов бытового и аналогичного назначения, где при неквалифицированном обращении возможно неоднократное включение неисправной цепи. Наибольшая отключающая способность (в А) указывается в прямоугольнике без указания единицы измерения.

— 10 кA – стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) для всех применений, где требуется определенная квалификация обслуживающего персонала. В этом случае наибольшая отключающая способность указывается с единицей измерения (кA).

Значение отключающей способности должно соотносится с величиной тока КЗ в месте установки самого АВ и должны выполняться следующие условия Icu > Iк , Ics > Iк.

8. Номинальная наибольшая включающая способность Icm (кА, пиковое значение) – максимальное ожидаемое значение тока, при котором автоматический выключатель обязан включиться. При переменном токе это значение должно быть не ниже, чем его номинальная предельная отключающая способность, умноженная на коэффициент «n». В соответствующей таблице (табл. 2 ГОСТ Р 50030.2) представлены значения коэффициента «n».

Отключающая способность Icu, кА Коэффициент мощности n
4,5

9. Номинальный кратковременно выдерживающий сквозной ток Icw (кА) – действующее значение переменного тока, который АВ способен выдержать без ухудшения характеристик за определенное время, предпочтительными значениями которого являются 1 и 3 сек.

Это ток короткого замыкания, который автоматический выключатель категории В способен выдерживать в течение установленного времени без изменения своих характеристик. Этот параметр используется для обеспечения селективности срабатывания аппаратов. Для переменного тока – это действующее значение периодической составляющей ожидаемого тока короткого замыкания, который рассматривают как неизменный на протяжении определенного короткого времени. Длительность прохождения Icwдолжна составлять, по крайней мере, не менее 0,05 c. Значение Icw указывается для тока, действующего в течение 1с. Для других длительностей надо вводить соответствующие обозначения, например Icw0,2. При этом необходимо убедиться в том, что величина I 2 tфакт до момента срабатывания расположенного ниже аппарата защиты действительно меньше, чем Icw 2 tфакт. Соответствующий выключатель может оставаться замкнутым до тех пор, пока значение I 2 t не превысит значения Icw 2 умноженного на одну секунду.

Номинальный кратковременно выдерживаемый ток должен быть не ниже 12 In или 5 кА (использовать большее значение) для АВ с номинальным током до 2500А и не ниже 30кА — для АВ с номинальным током выше 2500А.

Примечание. Категории применения автоматических выключателей

Категория А. Выключатели, не предназначенные специально для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, то есть без заданной кратковременной выдержки времени, предусматриваемой для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания, а поэтому без номинального кратковременного выдерживаемого тока.

Категория В. Выключатели, специально предназначенные для обеспечения селективности в условиях короткого замыкания относительно других устройств защиты от коротких замыканий, последовательно присоединенных со стороны нагрузки, то есть с заданной кратковременной выдержкой времени (которая может быть регулируемой). Такие выключатели обязаны иметь в качестве характеристики номинальный кратковременно выдерживаемый сквозной ток Icw.

Стандарты, регламентирующие технические характеристики

Основные технические характеристики регламентируются следующими стандартами на автоматические выключатели:

1. Стандарт ГОСТ Р 50345-99 (IEC 60898) определяет требования к аппаратам бытового и аналогичного назначения, а также ко всем случаям, когда потребители устройств не обладают достаточной квалификацией. Стандарт применяется к аппаратам, имеющим максимальные значения: номинального тока 125 А, ОПКС не более 25 000 А и номинального рабочего напряжения 440 В. Уставка теплового расцепителя составляет от 1,05 до 1,3 In. Стандарт определяет диапазоны токов для мгновенных расцепителей типов В (от 3 In до 5 In), С (от 5 In до 10 In) и D (от 10 In до 50 In). Аппараты, соответствующие стандарту IEC 60898 в диапазоне соответствующих характеристик, могут также использоваться в промышленных установках.

2. Стандарт ГОСТ Р 50030.2-99 (IEC 60947-2) определяет требования к аппаратам промышленного применения, обслуживаемых квалифицированным персоналом. У этого класса аппаратов возможно регулирование всех характеристик (Ir , Im и т.д.). Для Ir=In срабатывание от перегрузки должно происходить при токе от 1,13 до 1,45 In.

Время отключения автоматических выключателей

Полное время отключения автоматического выключателя включает в себя собственное время отключения и время гашения дуги. Продолжительность гашения дуги зависит от эффективности работы дугогасительного устройства.

Рис. 2.12. Классификация автоматических выключателей по полному времени отключения: а) – быстродействующий, б) – нормальный, в) – селективный; 1 – момент короткого замыкания, 2 – начало воздействия на расцепляющее устройство, 3 –начало расхождения контактов; tс– собственное время отключения выключателя, tг– время гашения дуги, tco– время срабатывания отсечки – уставка времени для обеспечения селективности, Iраб– рабочий ток сети, Ico– ток срабатывания отсечки (уставка), Iк– установившееся значение тока короткого замыкания

По полному времени автоматические выключатели условно классифицируют следующим образом:

а) токоограничивающие выключатели – отключают токи короткого замыкания в первый полупериод после возникновения тока короткого замыкания, то есть со временем меньше 0,01с.

б) нормальные быстродействующие выключатели – отключают токи короткого замыкания в течение 0,02 – 0,1с;

в) селективные выключатели – это такие АВ, где создаётся специальная выдержка времени после получения импульса на срабатывание. Предназначены для обеспечения селективности защиты.

Источник



Время отключения

ВРЕМЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ – это интервал времени с момента возникновения аварийной ситуации до момента прекращения тока во всех полюсах выключателя. Определяется как

tп – время действия прибора, напр., устройства защитного отключения (УЗО), с;

tв – время действия выключателя, с.

Время действия прибора tп – период с момента возникновения аварийной ситуации до подачи импульса на отключение выключателя – зависит от конструкции и свойств датчика и др. элементов прибора. В частности, увеличивается при наличии контактов и подвижных частей. Как правило, значение tп находится в пределах 0,02 –0,05 с.

Время действия выключателя tв (точнее, полное время отключения выключателя) имеет 2 составляющие:

собственное время отключения tсв, с (промежуток времени с момента подачи отключающего импульса на отключающую катушку до начала расхождения контактов выключателя);

время горения дуги между контактами выключателя tr, c.

Эта величина дается уравнением tв = tсв + tr. У выключателей до 1000 В собственное время отключения tсв обычно значительно больше tr. Напр., у автоматов tсв = 0,2…0,5 с; tr ≈ 0,05 с. У быстродействующих автоматов tсв = 0,01…0,02 с; tв = 0,06…0,07 с. Чем меньше В. о., тем выше степень безопасности при одних и тех же условиях, т. к. опасность воздействия тока снижается с уменьшением времени его прохождения через тело человека.

Источник

Время-токовая характеристика

Время на чтение:

При правильной работе электросети и подключенных к ней электроприборов через автоматический выключатель проходит электрический ток. Но иногда бывает, что при перегрузке происходит КЗ. В этой статье рассказывается о том, что такое токовременная характеристика автоматического выключателя.

Понятие время-токового параметра

Электрический ток имеет основную отличительную черту — он может проходить только по замкнутой цепи. Если контур открыть, то работа тока сразу останавливается. Эта особенность нашла применение в функционировании наибольших токовых защит, основанных на работе предохранителей и автоматов.

График ВТХ

Они выбираются так, чтобы могли долгое время сохранять номинальное значение проходящего сквозь них тока. Таким образом создается надёжность электроснабжения потребителей. Также автоматы и предохранители оснащены защитными функциями, в случае образования чрезвычайных ситуаций в контролируемой цепи они разрывают протекающий через них опасный ток.

На это влияют два фактора:

  • величина проходящего тока нагрузки;
  • время его действия.

Пределы токов

К сведению! Плавкая вставка предохранителя перегорает от теплового воздействия, созданного проходящим по ней током.

Предохранители также учитывают температурный режим цепи и размыкают контуры за счет действия теплового расцепителя. В то же время в его составе имеется еще одно устройство — электромагнитный расцепитель, который реагирует на превышение электромагнитной энергии, возникающей даже в импульсном режиме.

Время-токовая характеристика (ВТХ) выражается в виде графиков в декартовых координатах. По оси ординат располагают время, отсчитываемое в секундах, а абсцисс — отношение протекающего тока аварийного режима I к номинальной величине Iн коммутационного аппарата.

Значение автоматических выключателей

Автомат, защищающий сеть, выполняет 2 задачи:

  • вовремя определить слишком большой ток;
  • разорвать цепь до того, как возникнет повреждение.

Характеристики автоматов и срабатывания электромагнитного расцепителя

Главная задача автоматического выключателя — отреагировать на появление чрезмерного тока и обесточить сеть. Опасно влияют на сеть 2 вида токов:

  • ток перегрузки, возникающий из-за включения большого количества приборов в сеть;
  • сверхтоки из-за короткого замыкания.

Современные электромагнитные устройства легко и безошибочно определяют ток короткого замыкания и выключают нагрузку. С током перегрузки проблем больше. Они мало чем отличаются от номинального значения и в течение некоторого промежутка времени протекают без последствий. Проблема заключается в наличии предельного значения тока нагрузки, который и вредит сети.

Обратите внимание! В автоматических выключателях 3 вида расцепителей — механический для ручного выключения, электромагнитный для реагирования на токи короткого замыкания и тепловой для защиты от перегрузок.

Параметры время-токового срабатывания автоматов (A, B, C и D)

Обозначение защитной характеристики (категория) Мгновенное отключение
при коротком замыкании
из диапазона (сокращенно)
Предпочтительное применение
автоматического выключателя
Нагрузки на участок
B (3-5) · In Защита:

  • изоляции кабелей;
  • сетей с электро-нагревательными приборами (плитой, бойлером);
  • маломощных сетей:
  • сигнализации;
  • измерения;
  • управления.
резистивные
C (5-10) · In Защита:

  • освещения;
  • розеток;
  • корпусов бытовых электрических приборов.
резистивные,
индуктивные с низким
пусковым напряжением
D (10-50) · In защита:

  • электрических двигателей (стиральных машин, водяных насосов);
  • низковольтных трансформаторов;
  • ламп-разрядников.
индуктивные с высоким
пусковым напряжением

Параметры автоматических выключателей

К основным параметрам автоматических выключателей относятся:

  • номинальное напряжение автоматического выключателя;
  • номинальный ток максимального расцепителя;
  • уставка по току срабатывания максимального расцепителя;
  • уставка по времени срабатывания максимального расцепителя (только для селективных автоматов).

Автоматы разных моделей

Номинальным АВ считается ток, на который рассчитаны его главные контакты в продолжительном режиме работы. Для отключения токов КЗ в АВ устанавливают максимальные расцепители (реле максимального напряжения). Номинальные токи максимальных расцепителей могут отличаться от номинальных токов АВ.

Уставкой по току срабатывания максимального расцепителя считается такой, при котором максимальный расцепитель отключит автомат. Уставка по току срабатывания АВ обычно приводится в относительных единицах.

К сведению! Уставка по времени срабатывания максимального расцепителя — это время между моментом обнаружения короткого замыкания и моментом отключения автоматического выключателя.

Как работают автоматические выключатели

Работа автоматического выключателя в различных режимах происходит по простому принципу.

Нормальный режим

Во время взвода рычага управления выключателем приводится в движение механизм взвода и расцепления, тем самым осуществляя коммутацию силовых контактов.
После коммутации ток протекает от питающего провода или кабеля, подключенного к винтовому зажиму. Через этот зажим по контактам проходит ток, причем сначала по неподвижным, а затем и по подвижным.

Короткое замыкание

В данном режиме электромагнитный расцепитель автоматического выключателя должен произвести мгновенное отключение нагрузки. Принцип действия заключается в следующем: при значительном превышении номинального показателя, протекающего через обмотку электромагнита, возникает мощное магнитное поле, которое тянет вниз якорь с подвижным контактом.

Последствия КЗ

Якорь в свою очередь надавливает на рычажок спускового механизма, в результате чего происходит отключение нагрузки.

Перегрузка

За защиту от перегрузки отвечает тепловой расцепитель. Принцип работы данного расцепителя заключается в следующем: когда энергия, протекающая через биметаллическую пластину, становится равной или больше установленного значения, пластина нагревается и постепенно изгибается.

Обратите внимание! Достигнув определенного угла изгиба, она надавливает своим кончиком на рычажок спускового механизма. Таким образом автомат отключается.

Как правильно выбирать автоматические выключатели

При выборе устройств стоит обратить на внимание на три критерия.

Количество

Чтобы разобраться с количеством выключателей, нужно знать число силовых цепей в квартире.

Номиналы автоматов

Силовая цепь — это провод, идущий от электрощитка в квартиру вместе с подключенными к нему приборами-потребителями электроэнергии. Как правило, в квартирах в одну цепь объединены осветительные приборы, в другую — розетки.

Обратите внимание! Каждый из бытовых приборов, например, посудомойка, водонагреватель, кондиционер, получает электричество по отдельному проводу, а значит включен в свою электрическую цепь.

Полюсность и рабочее напряжение

Электрическое подключение в доме может быть однофазным или трехфазным. С точки зрения выбора автомата эти подключения отличаются количеством жил в проводе, которые выключатель должен обесточить, когда будет срабатывать. На каждую жилу нужна своя секция выключателя. Полюсность — это фактически количество секций в автомате, их может быть от одной до четырех.

Щиток с предохранителем

Безопасный для проводки номинальный показатель

Номинальный ток — это самая важная характеристика автоматов.

Она говорит о том, какую энергию автомат пропускает через себя в течение длительного времени и не размыкает цепь. От правильного выбора номинального тока зависит, сможет ли автомат защитить проводку.

К сведению! Распространенные классы номинального показателя бытовых автоматов: 6, 10, 16, 25, 32, 50 А.

Сфера применения автоматов

Что касается области применения автоматов, она возможна как в бытовых условиях (защита домов и квартир), так и на промышленных предприятиях. Автоматические выключатели применяются во всех сферах электроэнергетики.

Для бытовой сферы рекомендуется использовать ВТХ типа С, а для промышленной или сельскохозяйственной тип В.

Таким образом, время-токовые характеристики — важный показатель, который играет не последнюю роль в обеспечении электричеством здания, квартиры или завода. Он нужен для выбора автоматических выключателей во избежание КЗ. Перед эти нужно изучить параметры срабатывания и принцип работы устройств, чтобы после покупки не оказалось, что они не тянут все нагрузки.

Источник

Читайте также:  Автоматические выключатели 3vl технические характеристики

Различные счетчики © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.